1990年開始專業(yè)訓(xùn)練乒乓球；1996年進(jìn)入八一隊(duì)；1998年底入選國(guó)家二隊(duì)，1999年亞洲少年錦標(biāo)賽男單冠軍；2000年初升入一隊(duì)。2004年雅典奧運(yùn)會(huì)不敵柳承敏（韓國(guó)），獲得男單亞軍。2008年北京奧運(yùn)會(huì)男單亞軍。2008年乒乓球世界杯男單冠軍，2009年世乒賽男單冠軍，2010年世界杯男單冠軍，2010年廣州亞運(yùn)會(huì)男子雙打冠軍。2011年8月27日，入駐國(guó)際乒聯(lián)名人堂。2011年，王皓惜敗隊(duì)友張繼科，獲世乒賽男單亞軍。2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)，乒乓球男子單打亞軍。王皓攜手張繼科、馬龍?jiān)谄古仪蚰凶訄F(tuán)體賽中獲得冠軍。