Hoàng hậu Vương thị người huyện Hạ Bì, Đồng Châu (同州下邽县; nay thuộc Đại Lệ, Thiểm Tây). Thân phụ của bà là Vương Nhân Hiệu (王仁皎), con cháu của thứ sử Kí châu Vương Thần Niệm đời nhà Lương, xuất thân từ gia tộc Thái Nguyên Vương thị trứ danh[2]. Bà thành hôn với Đường Huyền Tông khi ông còn làm Lâm Tri vương vào năm Trường Thọ thứ 2 (693), do Lý Long Cơ là một Quận vương và Vương thị do đó được sách phong làm Quận vương phi[3].

Năm Cảnh Long thứ 4 (710), Đường Trung Tông Lý Hiển băng hà, Vi Hoàng hậu tự xưng là Hoàng thái hậu, toan tiến hành chấp chính và có ý soán ngôi xưng Hoàng đế như mẹ chồng là Võ Tắc Thiên đã từng làm. Đấy là Loạn Vi hậu. Sử sách ghi nhận rằng, Vương phi tham gia bàn tính và ủng hộ cho chồng trong kế hoạch binh biến đó. Sau cuộc đảo chính, phụ thân của Lý Long Cơ là Tương vương Lý Đán được lập làm Hoàng đế lần thứ hai, tức Đường Duệ Tông. Lý Long Cơ được tấn lập làm Thái tử và Vương phi được phong thành Thái tử phi.

Thái tử phi Vương thị không có con trai nên Lý Long Cơ đem người con của Triệu Lệ phi là Lý Anh cho bà nuôi làm con.