Vương Xử Tồn sinh năm 831, tức dưới triều đại của Đường Văn Tông. Ông là người lý Thắng Nghiệp, huyện Vạn Niên, Trường An, tổ tiên của ông từng làm sĩ quan trong Thần Sách quân trong nhiều thế hệ. Cha của ông là Vương Tông (王宗) không những là một tướng cao cấp trong Thần Sách quân, mà còn là một thương nhân tài giỏi. Theo ghi chép, Vương Tông trở nên giàu có đến nỗi có thể phung phí lương thực và có rất nhiều nô bộc. Vương Tông từng đảm nhiệm các chức vụ Kiểm hiệu tư không, Kim ngô đại tướng quân, Tả nhai sứ, Diêu Lĩnh và Hưng Nguyên tiết độ sứ. Bản thân Vương Xử Tồn bắt đầu sự nghiệp với chức hữu quân trấn sứ, sau từng thăng làm kiêu vệ tướng quân và tả quân tuần sứ.[1] Sau đó, ông được bổ nhiệm giữ chức Định châu[chú 2] chế trí sứ, châu này khi đó là thủ phủ của Nghĩa Vũ quân.[2] Năm 879, Vương Xử Tồn được bổ nhiệm giữ chức Nghĩa Vũ tiết độ sứ.[3]