Vương Xử Trực sinh năm 862, dưới triều đại của Đường Ý Tông. Ông là người Vạn Niên, Kinh Triệu, và tổ tiên của ông từng nhiều đời làm các sĩ quan trong Thần Sách quân, là một phú tộc ở kinh sư. Cha ông là Vương Tông (王宗), từng giữ chức kiểm hiệu tư không, kim ngô đại tướng quan, tả nhai sứ, tiết độ sứ tại Diêu Lĩnh và Hưng Nguyên. Vương Tông đồng thời cũng hoạt động mậu dịch và trở giàu có, theo ghi chép thì ông có thể phung phí lương thực và có cả vạn nô bộc. Vương Xử Trực có lẽ theo anh là Vương Xử Tồn đến Nghĩa Vũ quân khi Vương Xử Tồn được Đường Hy Tông bổ nhiệm giữ chức Nghĩa Vũ tiết độ sứ vào năm 879, và trở thành một sĩ quan tại đây.[1]

Vương Xử Trực là người ưa thích pháp thuật, ông trở nên thân thiết với phương sĩ Lý Ứng Chi (李應之). Lý Ứng Chi kiếm được một cậu bé tên là Lưu Vân Lang đến từ Hình Ấp[chú 2] và nhận làm con của mình, song vì thấy Vương Xử Trực lúc này vẫn chưa có con trai nên Lý Ứng Chi giao cậu bé cho Vương Xử Trực, Vương Xử Trực nhận nuôi cậu bé và cải danh thành Vương Đô. Mặc dù sau đó Vương Xử Trực có một con tên là Vương Úc (王郁) với một tiểu thiếp, song người ông yêu mến là Vương Đô.[2][3]