王衡是明朝宰相王锡爵之子，从小聪明颖异，读书五行俱下。早年曾随父亲隐居文硎山读书，少有文名。万历十六年（1588)，参加顺天府乡试，得中第一名，解元，宰辅申时行的女婿李鸿也在预选之中。当时王锡爵、申时行均为文渊阁大学士，于是有人怀疑王衡是否真有才学。礼部郎中高桂首先上疏论劾，言：“自古相子一时并进，而大臣之子遂无见信于天下者。今辅臣锡爵子衡，素号多才，青云不难自致，而人犹疑信相半，宜一体复试，以明大臣之心迹。”王锡爵十分忿怒，上疏申辩，言辞也很激烈。接着刑部主事饶伸也上疏论劾。王锡爵、申时行遂上疏辞官。皇帝虽然出面慰留，但还是听从了高桂的建议复试此科举人，结果王衡仍为第一，且无一人罢黜，可见王衡确有才名。王锡爵由此更是气愤，上疏极力诋毁高桂。饶伸又出面抗疏，言王锡爵“柄用三年，放逐贤士，援引■人，今又巧护己私，欺罔主上，势将为居正之续。”疏入，内阁三人中王锡爵、申时行杜门求去，而许国又正典会试，内阁之中遂无一人主事。中官送奏于申时行私邸，申时行原样封还。皇帝大惊：“阁中竟无人耶”？于是再次出面慰留王锡爵、申时行，而罚高桂两个月奉禄，贬官三级，调出京城。将饶伸下狱，削夺其官职。此科场风波才平。自此以后，辅臣当国，其子再没有登第之人。
王衡因此也远离科场，生怕再受人怀疑直至父亲罢相多年之后，才参加辛丑科会试，得中第二人，殿试又第二，授翰林编修。此时的王衡，已没有年轻时的豪气，他目睹官场倾轧，淡于官禄名利，遂请归养，不再复出。
有记载说王衡每次读书，总是从头到尾，一字一句仔细地读。即使是数百卷的书，也如此。就连笺注中的每个字也不轻易放过。著名学者陈继儒对他说：“诸葛亮读书是略观大意，陶渊明则是不求甚解。你何必这样自讨苦吃？”王衡笑着说：“你有你的方法，我有我的方法。但读书与做人相似，必须有始有终、一丝不苟才行。”
王衡能诗善书，名动海内。诗文俱为名家。尤其善长经略，注意边务。论者多可惜他不能被朝廷重用。万历三十五年（1607)，在其父前一年病逝于家，年仅44岁。
