Vương Hi sinh vào tháng 8 năm 1966 tại Thượng Hải, nguyên quán ở Nam Thông, Giang Tô, Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa. Ông lớn lên và tốt nghiệp cao trung ở Thượng Hải, vào năm 1983 thì thi cao khảo và đỗ Đại học Thanh Hoa, tới thủ đô theo học hệ vật lý kỹ thuật từ tháng 9, tốt nghiệp cử nhân chuyên ngành khoa học vật liệu hạt nhân vào tháng 8 năm 1987. Sau tốt nghiệp, ông thi tuyển và trúng tuyển chương trình nghiên cứu sinh toàn phần sau đại học ở Sở nghiên cứu Luyện kim Thượng hải của Viện Khoa học Trung Quốc, nhận bằng Thạc sĩ Vật lý vật liệu vào năm 1990 rồi tiếp tục nghiên cứu tại chức về khoa học vật liệu, trở thành Tiến sĩ lĩnh vực này vào tháng 5 năm 1994. Giai đoạn này, ông tham gia một khóa học giả thỉnh giảng ở Viện nghiên cứu Công nghiệp và Khoa học ở Úc, sau đó sang Đức và tiếp tục là học giả thỉnh giảng ở Trung tâm nghiên cứu Rosendorf – cơ sở nghiên cứu khoa học về chùm ion hàng đầu thế giới – từ tháng 5 năm 1996 đến tháng 6 năm 1998. Vương Hi được kết nạp Đảng Cộng sản Việt Nam vào tháng 4 năm 2001, ông từng tham gia khóa bồi dưỡng và huấn luyện cán bộ trung, thanh niên giai đoạn tháng 9–12 năm 2003 tại Trường Đảng khối khoa học kỹ thuật Thượng Hải.[1]