王光美两岁照，摄于1923年
在王光美的家谱上，这样记载着王光美的父亲：王治昌，号槐青，早年考入天津北洋大学专修法律，毕业后东渡日本，在早稻田大学改学商科。回国后在清末科举应试中，考取商科举人。段祺瑞出任国务总理时，任农商部参事，后升至工商司司长、代理农商部长……
王治昌是当时管理中国经济的重要人物之一，深受北洋政府器重，曾被授予“特命全权公使”头衔，参加了两次重要的国际会议。一次是1919年第一次世界大战结束后的巴黎和会，另一次是1921年讨论裁减海军和太平洋问题的华盛顿九国会议。在英国伦敦出版的《中国名人录》中，他被冠称当时中国政府内的“革新派”人士。
王治昌学识广博，熟读经史，敬佩和同情孙中山等人的革命事业。1925年8月20日，他的留日同学兼拜把兄弟、国民党著名左派领袖廖仲恺在广州遇刺身亡后，被誉为“绝无党派门户之见”的王治昌，愤而退出北京政坛，闲居北京西单旧刑部街，和妻子儿女们过起了平民隐居生活。日伪时期，他坚持不出仕为官。为了生活所计，他把相邻的两个院落先后出租，聊补炊米。解放后，年逾古稀的王治昌由周恩来总理任命，担任了中央文史馆馆员。1956年在京病故。
王光美母亲董洁如出身天津富商世家，毕业于天津北洋女子师范学院，是中国第一批女大学生。叔叔是与李大钊一起就义的烈士。她贤惠豁达，教子有方，曾冒险掩护和营救过多名中共地下工作者。解放后，她曾当选为北京市第一、第二、第三届人民代表，北京市第四届政协委员。
董洁如先后生下8个孩子，加上以前去世的夫人遗留的3个男孩，全家共11个子女，熙熙攘攘，好不热闹。不同的是她对不是自己所生的孩子给予了更多的关爱，前夫人的3个孩子都受到了良好的教育。
王家的三进宅院位于北京市西单附近的旧刑部街，即现在的民族文化宫一带。该院前面有个偏院，后面是两院正房，大小有40多间。新中国成立十周年大庆的时候，北京市规划要建设民族文化宫，西长安街也要拓宽。董洁如得知自己的宅院在拆迁之列，毅然把偌大宅院的房契全部无偿捐赠给国家。在这片宅基地上，先后拓宽了西长安街，建起了民族文化宫。这是当时被称为北京十大建筑之一的建筑物。
在无偿捐赠宅院后，董洁如用自己的积蓄和家具，在不远处开办了洁如保育院，并长期担任院长，而这个保育院也归国家所有。洁如保育院后更名为洁如幼儿园，现由北京市西城区管理。
董洁如对所有孩子视同己出，慈善和祥和，对家庭的精心呵护，使王光美耳濡目染，也影响了她今后的家庭生活和人生的理念。
许多认识董洁如的人，都敬佩她为人的风格。人们没见她着过急生过气，没听过她高声讲过话，显得慈祥恬静，自尊不争，在“十年动乱”中，老人惨遭迫害，被关入监狱达四年之久，1972年7月病逝于北京秦城监狱中。
王光美排行第七，上有六个兄长，下有四个妹妹。每年入冬以后，是孩子们欢乐的溜冰时节。是时，孩子们每人拿个脸盆，争先恐后地去后院“泼冰”。有的孩子后来成了学校的滑冰队员。王光美除了爱好滑冰，还是学校的篮球队员，强健的体魄，是她后来战胜生活磨难的重要条件之一。
据王光美回忆，父亲每天回家一进门，孩子们就蜂拥而至，把他围作一团。如果父亲背着手，后面准有孩子们爱吃的东西，比如几个烧饼、一块“天府号”酱肘。每次孩子们考完试，他都要给孩子们一点小“奖励”，比如奖给一人一只蟹，那时孩子们就格外高兴了。
1928年9月，王光美在北师大二附小就学，即现在的北京实验二小。中学时先就学于北师大一附中，日本占领时期转学于北平志诚中学，即现在的北京35中学和丰盛中学。由于她天资聪颖，加之学习刻苦，她跳过高一的课程，直接上了高二，在全市中学数理化会考时，仍居于前列。她的数学成绩和另外两位姓王的男生一起，排在全校的前三名，被称为“数学三王”。
