王雷的父亲是退伍军人、后来成为一名商人，而他的母亲年轻时则是吉林市歌舞团的舞蹈演员。
2006年，王雷与李小萌因戏结缘，并正式交往。2013年7月5日，王雷在女友李小萌的毕业典礼上求婚成功；10月19日，王雷与李小萌在北京举行婚礼，并结束了长达7年的恋爱长跑。
2017年5月10日，王雷与李小萌的儿子诞生。
王雷出生于辽宁省大连市西岗区，他从小对音乐有着特殊的敏感，听到乐曲就会跟着唱。之后，他还参加了中国音乐家协会举办的“中国星”流行音乐大赛，并获得了北京赛区金奖、全国总决赛冠军。
王雷大学就读于中央戏剧学院，在校期间他还出演了《楼梯的故事》等多部话剧作品。大学毕业后，王雷成为了北京人民艺术剧院的一名话剧演员。
2004年，与倪萍、姜武、赵有亮合作主演爱情伦理剧《大浴女》，在剧中饰演尹小帆的邻居陈在，这是他的首部电视剧作品，从而正式进入演艺圈。
2006年，出演刘二威执导的家庭伦理剧《悲情母子》，在剧中饰演女主角韩素梅的二儿子赵勇强；同年，与蒋雯丽、张国立合作主演家庭伦理剧《金婚》，在剧中饰演男主角佟志的儿子佟思博。
2007年，与江珊、李心敏、樊志启合作主演都市情感剧《谁在说谎》，在剧中饰演厨艺精湛且为人老实的男主角乔安，这是他首次在影视剧中尝试厨师的角色。
2008年，出演郑晓龙执导的家庭伦理剧《春草》，在剧中饰演博学多才却妄想一下子发大财的男主角何水远；同年，与徐露、王茜华、李小萌合作主演家庭伦理剧《真情无限之养母生母》，在剧中饰演五妹的养子家辉。
2009年，与姜武、张恒、王雅捷合作主演职场喜剧《我是老板》，在剧中饰演男主角马一明的小舅子、热心却经常给人添乱的石军。
2010年，与李强、王雅捷、陶飞霏合作主演现代谍战剧《天敌》，在剧中饰演有勇有谋的男主角艾迪生，这是他首次在影视剧中尝试卧底的角色；同年，出演徐纪周执导的抗战剧《永不磨灭的番号》，在剧中饰演国军冀察决死一纵队连长陈峰。
2011年，与李健、马苏合作主演革命战争剧《中国骑兵》，在剧中饰演性格开朗风趣且为人厚道的男主角刘春雷；随后，出演张自强执导的现代军旅剧《零号国境线》，在剧中饰演性格叛逆且精通电脑编程的男主角岳峰；同年，与霍政谚、肖聪、江铠同合作主演革命战争剧《风华正茂》，在剧中饰演男主角毛泽东；之后，与宋丹丹、范明、李小璐合作主演都市情感喜剧《金太狼的幸福生活》，在剧中饰演聪明能干且业务水平很高的妇产科大夫金亮。
2012年，与王媛可、蒋毅、张曦文合作主演革命战争剧《战旗》，在剧中饰演头脑灵活、身手了得的男主角金戈；随后，推出个人单曲《好男人的秘密武器》，并作为电视剧《金太狼的幸福生活》的片尾曲；同年，获得“搜狐电视剧盛典”最佳男配角奖；之后，与翟天临、张亮合作主演职场情感剧《杜拉拉之似水年华》，在剧中饰演男主角王伟。
2013年，与曹曦文、刘天佐、邢宇菲合作主演都市情感剧《因为爱》，在剧中饰演努力拼搏的男主角陈远；同年，与佟大为、刘威、万茜合作主演革命战争剧《十送红军》，在剧中饰演骁勇善战且有责任感的贺坚；之后，与曾泳醍、刘莉莉、孙松合作主演年代情感剧《幸福在哪里》，在剧中饰演幽默风趣且很有担当的男主角向远。
2014年，出演杨磊执导的都市情感剧《谈判冤家》，在剧中饰演善良热心、怀有设计师梦想的男主角罗铮铮；同年5月，获得“第19届上海电视节-白玉兰奖”最佳男演员奖的提名；同年6月，获得“第2届亚洲彩虹奖”最佳男喜剧演员奖；随后，出演毛卫宁执导的乡村剧《平凡的世界》，在剧中饰演敢于冒险且不屈服于命运的男主角孙少安；同年，出演滕文骥、王为执导的都市情感剧《酸甜苦辣小夫妻》，在剧中饰演身为医生的男主角王凯旋；之后，与刘涛、齐奎、叶祖新合作主演抗战剧《铁在烧》，在剧中饰演性格内敛、沉稳机智、有胆有识的男主角葛十三。
2015年1月，获得“亚洲影响力东方盛典”最具实力男演员奖；随后，出演毛卫宁执导的抗战剧《怒火英雄》，在剧中饰演武功高强且十分讲兄弟义气的男主角袁帅；同年5月，获得“第21届上海电视节-白玉兰奖”最佳男演员奖的提名；7月，入围第17届华鼎奖中国当代题材电视剧最佳男演员奖、观众最喜爱的影视明星奖；同年，与陈宝国、张静静合作主演革命战争剧《最后一张签证》，在剧中饰演出身外交世家的男主角普济州；同年11月，获“得第7届新农村电视艺术节-金牛奖”最佳男主角奖。
2016年，与李小萌、何明翰、任正彬合作主演革命战争剧《爱人同志》，在剧中饰演才华横溢且有胆有识的男主角麦秋实；同年，与蔡少芬、张檬、樊霖锋合作主演都市情感剧《海上嫁女记》，在剧中饰演为人诚恳且善解人意的男主角沈方舟；同年8月，担任“国际艾美奖”半决赛中国区的评审；同年10月，获得“第28届中国电视金鹰奖”观众喜爱的男演员奖；之后，出演毛卫宁执导的年代剧《爱情的边疆》，在剧中饰演男主角万声。
2017年2月19日，获得“第11届全国电视制片业十佳评选表彰活动”十佳电视剧演员奖；3月，被聘任为了中国电视艺术家协会演员工作委员会理事；同年，与刘涛搭档主演反腐剧《拼图》，在剧中担纲男主角，饰演与贪腐分子斗智斗勇的检察官简杰。
2019年1月24日，与秦海璐搭档主演都市家庭剧《亲爱的，你在哪里》，在剧中饰演男主角丁宇；8月26日，与陈晓主演的军旅题材电视剧《陆战之王》首播。
影视类
2016-10第28届中国电视金鹰奖观众喜爱的男演员奖《平凡的世界》（获奖）
2015-11第7届新农村电视艺术节-金牛奖最佳男主角奖《平凡的世界》（获奖）
2015-07第17届华鼎奖中国当代题材电视剧最佳男演员奖《平凡的世界》（提名）
2015-07第17届华鼎奖观众最喜爱的影视明星奖（提名）
2015-05第21届上海电视节-白玉兰奖最佳男演员奖《平凡的世界》（提名）
2014-06第2届亚洲彩虹奖最佳男喜剧演员奖《金太狼的幸福生活》（获奖）
2014-05第19届上海电视节-白玉兰奖最佳男演员奖《金太狼的幸福生活》（提名）
综合类
2015亚洲影响力东方盛典亚洲影响力最具实力男演员（获奖）
2012安徽卫视国剧盛典飞跃男演员奖《金太狼的幸福生活》（获奖）
2012亚洲偶像最佳新人奖《金太狼的幸福生活》（获奖）
2012搜狐电视剧盛典最佳男配角《金太狼的幸福生活》（获奖）
2011搜狐夏季电视剧互联网盛典最佳男新人奖《风华正茂》（获奖）
2011乐视网电视剧盛典年度最佳新人奖《永不磨灭的番号》（获奖）
全国电视制片业十佳评选表彰活动
2017-02-19“第11届全国电视制片业十佳评选表彰活动”十佳电视剧演员奖（获奖）
2014“第10届全国电视制片业十佳评选表彰活动”亚洲影响力最具实力男演员奖（获奖）
王雷具有精湛的演技和阳光的外形。王雷的基本功非常扎实，声线不错，表演也极其自然。在表演上，他体现出了和自己的年龄完全不相称的老练。王雷在话剧《哗变》中，将剧中角色注入了个人的色彩和气质。
王雷在电视剧《金太狼的幸福生活》中，不仅将金亮的热情、执着、温和刻画得入木三分，而且还将金亮的善良、执着、可爱诠释得淋漓尽致。
王雷是一个笑容灿烂、性格开朗阳光的大男孩，他有着深厚的戏剧功底和颇具感染力的表演。王雷对表演的把握、角色的拿捏，以及完全融入角色的投入，都带给观众一种感动。王雷在电视剧《铁在烧》中，以更加生动自然、游刃有余且准确到位的表达，将葛十三的成长史完美的展现于众人的视野中，而他的演技方面也得到了提升。
