王大珩生於1915年2月，祖藉江蘇省吳縣。他的父親王應偉是壹位氣象天文學家，早年留學日本，辛亥革命後回國，先後在北京觀象臺和青島觀象臺工作，1964年去世。王大珩在北京和青島讀中學時，常去觀象臺跟隨其父觀測氣象和天文，對使用科學儀器產生很大興趣。他父親感嘆當時國內尚不能制造精密儀器，曾研制風力計成功。少年時代，這些科學的熏陶，對王大珩後來去國外研究應用光學與光學玻璃，回國後致力於中國的光學事業與儀器制造事業不無影響。 王大珩1936年畢業於清華大學物理系，1938年考取留英公費生，赴英國倫敦帝國理工學院攻讀應用光學，1941年轉入雪菲爾大學，在世界著名玻璃學家W．E．S．特納（Turner）教授指導下進行有關光學玻璃的研究。1942年受聘於伯明翰昌司（Chance）玻璃公司，專攻光學玻璃研究，直至1948年回國。
王大珩在英國學習期間，發表了第壹篇光學研究論文，論述了光學系統中各級球像差對最佳像點位置和質量的影響，創造性地提出，用優化理論導致以低級球差平衡殘余高級球差並適當離焦的論點。該文所闡述的壹些思想，至今仍是大孔徑小像差光學系統（如顯微鏡物鏡）設計中像差校正和質量評價的重要依據，多次被國內外有關著作引用。日本學者對王大珩青年時代的這篇論文給予高度評價，並在某壹專著中全文摘錄。
王大珩在英學習和工作期間，大部分時間從事玻璃研究，亦是壹種機遇。當時正是第二次世界大戰期間，光學儀器在戰爭中的應用，受到交戰各國的重視，光學玻璃的制造技術是保密的。王大珩所在的昌司玻璃公司，是世界上極少數也是最早從事光學玻璃生產的廠家之壹，他在此所做出的許多研究結果都沒有公開發表。他是英國最早研究稀土光學玻璃的兩人之壹，曾獲得專利。他因多項研究成果，獲英國科學儀器協會第壹屆青年儀器發展獎。這些成果後來應用到國內，至今仍被用於許多光學玻璃實驗室和工廠的基本測量儀器。 1948年王大珩回國，先後經由上海、香港、朝鮮，到達解放不久的大連，參加創建大連大學並主持創建應用物理系，任系主任。在當時物質條件極端困難的情況下，依靠自制儀器解決了當年開課當年為全年級學生（600余人）開設大學普通物理實驗課程，顯示了他的創業能力。
1951年，中國科學院邀聘王大珩去北京籌建儀器研制機構。1952年中國科學院儀器館在長春成立。後來於1956年改名為長春光學精密機械研究所，他被任命為館長、所長。在他的領導下，該所逐步發展為我國應用光學研究及光學儀器制造的重要科研基地，為國家培養了大量光學科技骨幹。1958年，長春光機所研制的高精光學儀器以“八大件”而聞名全國科技界。它們是：壹秒精度大地測量經緯儀；壹微米精度萬能工具顯微鏡；大型石英攝譜儀；中型電子顯微鏡；中子晶體譜儀；地形測量用多臂航攝投影儀；光電測距儀；高溫金相顯微鏡以及系列有色光學玻璃。 從60年代開始，王大珩和他領導的長春光機所轉向以國防光學技術及工程研究為主攻方向。先後在紅外微光夜視、核爆與靶場光測設備、高空與空間偵察攝影、空間光學測試等諸多領域做出了重要貢獻。60年代初，國家提出研制大型精密光學跟蹤電影經緯儀的任務。經過5年的不懈努力，由王大珩領導的攻關組研制出我國第壹臺大型光測設備，開創了我國獨立自主地從事光學工程研制和小批量生產的歷史。從此，有關的新建研究機構除具備研究力量和設備外，還都具備相當強的工程技術和加工力量，如上海光機所，西安光機所，成都光電所，上海技術物理所以及安徽光機所。
1980年5月，我國向南太平洋發射遠程運載火箭。長春光機所研制的電影經緯儀和船體變形測量系統兩項光學工程，出色地完成了火箭再入段的跟蹤測量任務，獨立解決了當今世界遠洋航天測量的平穩跟蹤、定位、標定、校正和抗幹擾等技術難題。
1979年，由於在我國國防光學科研中所作的貢獻，王大珩榮獲全國勞動模範稱號。1985年，“現代國防試驗中的動態光學觀測及測量技術”項目獲國家科技進步特等獎，王大珩是首席獲獎者。
在發展我國空間技術方面，1965年王大珩參加了我國第壹顆人造地球衛星—東方紅的方案探討。1967年前後，他在長春光機所組織的空間對地攝影技術組，移植到七機部（現航天總公司），成為該部對地攝影技術的骨幹力量。
1975年，王大珩主持編制了我國第壹個遙感科學規劃，推動了我國遙感工作的迅速發展。隨後，王大珩領導中國科學院長春分院（當時他兼任分院院長）在長春地區組織進行了壹次綜合性航空遙感試驗。這次試驗無論在理論上、方法上還是在應用研究上，都獲得了有實際意義的成果，使長春成為我國以地理所和光機所為主幹力量的遙感科研基地之壹。 1983年，王大珩從長春轉到北京中國科學院工作，兼任中國科學院空間中心主任，後任名譽主任。1986年他被選為國際宇航科學院院士，且在該組織中發揮重要作用。
在中科院，王大珩組建立了強激光聯合實驗室，使我國成為擁有該類設備的少數幾個國家之壹。1989年，他又與王淦昌等幾位核專家向國家提出開展我國激光核聚變研究的建議且取得壹批成果。
1980年我國召開了第壹次國際激光會議，王大珩任中方主席。他著文論述了我國激光技術的進展，並擔任會議論文集的主編。這次會議導致國際學者開始註意中國激光科研的進展。1985年在《光學學報》上，1987年在廈門召開的我國第三次國際激光會議上，又相繼做了“我國激光科技新進展”的報告。
早在王大珩留英期間，曾隨當時國際色度學權威之壹W．D．萊特（Wright）教授學習色度學，並在色差閾值研究中充當觀測者。回國後他壹直關註我國色度學應用於國民經濟中的諸問題。1973年廣播事業局在長春和西安舉辦了彩色電視學習班，王大珩為此編寫了《彩色電視中的色度學問題》壹書，向全國幾十個單位近百人講授了色度學原理，指導設計了彩色電視攝像機中的分色光譜曲線和分色棱鏡，解決了當時彩色電視中的彩色復現問題，為我國彩電事業做出了積極的貢獻。1989年，在他的積極倡導下，中國自然科學基金會批準了色度學方面的基礎性應用課題，在國家技術監督局標準司的贊助下，成立了顏色標準委員會，由王大珩任主任委員。經過4年多的努力，終於制成了我國國家級的顏色標準樣冊。其間還為我國國旗制訂了法定顏色標準。
王大珩還是我國計量科學研究的開拓者之壹。50年代，國家計量局初建，他被聘為技術顧問直至現在。當時他在長春儀器館，指導開設了光度、溫度、長度、電學等計量基準研究課題，多次代表國家計量局出國考察。後來成立中國計量科學研究院，長春光機所前期計量研究工作，成為計量院有關工作的基礎。特別在光度計量方面，壹直得到他的關註和指導。1956年國家制訂12年科技發展遠景規劃時，王大珩是發展國家計量科研項目的主要編寫者。1977年，我國參加國際米制公約組織，王大珩作為中國代表，每年參加國際計量大會和計量委員會。在1979年的大會上，他當選為國際計量委員會委員，並連任三屆，至1992年因年邁告退。1978年中國計量測試學會成立，他當選為副理事長，1983年當選為理事長，1989年被推舉為名譽理事長。
經王大珩倡議，計量科學研究院、北京大學物理系及電子科學系、成都測試研究院和航天總公司計量所等單位於1994年成立聯合實驗室。這是壹種打破部門界線，集中力量從事高水平科研的舉措，得到國際計量局局長T．J．奎恩（Quinn）博士的贊許。王大珩被推舉為該室學術委員會主任，現工作正在開展中。 在光學儀器領域，建國初期，他和龔祖同先生***同建議在大學設光學儀器專業，1952年最早在浙江大學成立了光學儀器系。1958年，他又倡導創辦了我國第壹所光學專業高等院校—長春光學精密機械學院，他兼任院長，親自制定專業系的設置。除光學儀器專業外，還分設了光學材料、技術物理、電工及電子技術及精密機械等專業系，從而在光學技術上形成了較完整的體系，他還親自講授普通物理、近代物理等基礎課程。該校的創建，甚得當時國防科技領導的關註和支持，尤其是聶榮臻元帥，他親自指示從其他學校調撥學生轉系到該校學習。“文化大革命”後，該校劃歸軍工部門，成為兵器部門主要高等院校之壹，該校至今已培養畢業生萬余人。
1978年，王大珩受中國科學院委托籌辦哈爾濱科學技術大學，兼任校長。
王大珩在科研與教學工作中，十分重視培養青年科技人員，註重學術思想的啟發和獨立工作能力的鍛煉。曾得到過他的指導和學術上受到過他教益的人，遍及全國，許多人成為當今光學界知名的學術帶頭人，有些已是中國科學院或中國工程院院士。 王大珩是全國光學界公認的學術奠基人和組織領導者，1955年中國科學院組織學部時，他被選為第該壹批學部委員（院士）之壹。1956年國家制訂科技12年發展規劃，他是儀器儀表組的主筆。他曾任國家科委儀表和光學專家組組長，主持規劃的制訂和實施。他倡導成立中國光學學會並任第壹、二、三屆理事長；他創辦《光學學報》，並任第壹屆主編，在創刊號上發表《我國光學科學技術的若幹進展》的論文，文中回顧了建國卅年來我國光學科技發展的歷史，提出了今後發展中需註意的幾個問題，其中關於加強光學和應用光學的基礎研究，改革管理體制等觀點，至令還有指導意義。
王大珩歷任中國科協副主席、北京市科協主席、中國儀器儀表學會第三屆理事長、中國照明學會名譽理事長。在國內召開的歷次激光會議、國際遙感會議、國際高速攝影和光子學等會議上，他都曾擔任主席。1991年他又當選為國際光學工程學會會士（Fellow）。
1986年3月，王大珩和王淦昌、陳芳允、楊嘉墀三位科學家聯名向國家最高領導提出關於發展我國戰略性高技術的建議。建議很快就得到批準，發展成為“863計劃”，對我國科技發展有深遠的影響。
1992年4月，王大珩和其他五位學部委員（院士）聯名向中央建議成立中國工程院，與中國科學院處於同等學術地位。這壹建議得到黨中央和國務院批準，工程界因此甚受鼓舞，這對進壹步調動工程技術人員的積極性，將有深遠的影響。1994年6月中國工程院正式成立。王大珩被中國科學院推薦並當選為第壹批工程院院士之壹，任第壹屆主席團成員。
1995年初，年屆八旬的王大珩榮獲何梁何利基金第壹屆技術科學優秀獎。 新華網北京7月29日電 “兩彈壹星”元勛，中國科學院、中國工程院院士，國際宇航科學院院士，光學科學家、教育家王大珩同誌，因病於2011年7月21日在北京逝世，享年96歲。
王大珩同誌病重期間和逝世後，中央有關領導同誌以不同方式表示慰問和哀悼。
王大珩1915年2月26日出生，祖籍江蘇吳縣。1936年畢業於清華大學物理系。1978年加入中國***產黨。1949年至1951年任大連大學教授、應用物理系主任。1951年到中國科學院工作。1952年以來歷任中科院長春光學精密機械研究所所長、中科院長春分院院長、中科院技術科學部主任、中科院空間科學技術中心主任、解放軍總裝備部科學技術委員會顧問、長春光學精密機械學院院長、哈爾濱科學技術大學校長、中國科協副主席、北京市科協主席、中國光學學會理事長、中國儀器儀表學會理事長、中國計量測試學會理事長、中國高科技產業化研究會理事長等職。
王大珩是中國***產黨第十二次全國代表大會代表，第三、四、五、六屆全國人大代表，第三、七屆全國政協委員。