Vương Hoàng hậu xuất thân từ Sĩ tộc Thái Nguyên Vương thị, là cháu gái của Vương Tư Chính - nguyên là Thượng thư tả phó xạ thời Bắc Ngụy. Cha bà là Vương Nhân Hữu (王仁佑), mẹ là Liễu thị (柳氏), xuất thân danh môn. Cháu trai Vương Tư Chính là Vương Dụ (王裕), Phò mã của Đồng An công chúa (同安公主), em gái cùng mẹ cùng cha của Đường Cao Tổ Lý Uyên[1]. Tướng quân nổi tiếng thời Đường Vương Phương Dực (王方翼) là cháu của Vương Dụ và Đồng An công chúa, là anh họ của Vương Hoàng hậu. Cậu ruột của Vương thị là Liễu Thích (柳奭), giữ chức Trung thư lệnh - một trong các Tể tướng triều Đường đương thời.

Với gia thế như vậy, có thể nói Vương thị xuất thân vọng tộc, hiển quý vô ngần, là đối tượng tốt để trở thành Hoàng hậu trong tương lai. Khi trưởng thành, Vương thị nổi tiếng có nhan sắc, Đồng An công chúa vào cung xin với Đường Thái Tông Lý Thế Dân ban hôn, và Thái Tông đã lấy Vương thị gả cho Tấn vương cũng độ tuổi trưởng thành. Bà kết hôn với Đường Cao Tông khi ông chỉ mới là Tấn vương (晉王), Vương thị trở thành Tấn vương phi (晉王妃)[2]. Năm Trinh Quán thứ 17 (643), Tấn vương Lý Trị lên 16 tuổi, Thái Tông phong làm Thái tử, Vương thị trở thành Thái tử phi, cha Vương thị là Vương Nhân Hữu được Thái Tông thăng làm Trần Châu Thứ sử[3][4].

Lúc này ngoài Vương thị, Lý Trị còn có thêm một thứ thiếp là Tiêu Lương đệ, tư sắc diễm lệ, thông tuệ ca múa, được Lý Trị chuyên sủng, Tiêu thị sinh cho ông ba đứa con là Nghĩa Dương công chúa (義陽公主), Lý Tố Tiết (李素节) và Cao An công chúa (高安公主). Vương phi tuy kết hôn đã lâu nhưng vì không có con nên không được Lý Trị yêu mến. Tiêu thị cậy sinh nhiều con trở nên kiêu ngạo khiến Vương phi đố kị.