王處直（？～921）字允明。京兆萬年（今陜西西安）人。唐朝末年黃巢起義后，其兄義武節度使王處存據定州割據，唐昭宗乾寧二年（895），處存去世，兒子王郜繼為節度使，親近李克用。王處直為后院中軍都知兵馬使。光化三年（900），朱溫進攻義武軍，王郜派王處直迎擊，戰敗回軍兵變，王郜出逃投奔李克用。王處直自任義武節度使，投靠朱溫。

后梁開平三年（909）三月，后梁太祖朱溫下詔進封王處直為北平王。次年，后梁進攻成德節度使趙王王镕，王處直恐懼，投靠晉王李存勖。后梁龍德元年（921），王镕被義子張文禮殺害，王處直沒有響應李存勖討伐，被李存勖猜忌。王處直就派兒子新州（今河北涿鹿）團練使王郁，秘密聯絡契丹主耶律阿保機，叛李存勖。定州將領不愿聯絡契丹，推舉王處直義子王都，王都軟禁養父，斬殺王處直子孫及心腹，奪取義武軍節度使一職。

后唐同光元年（923），王處直抑郁而死，次年葬于曲陽敦信鄉仰盤山（今曲陽西燕川村西）內。王都奪權后，為了臉面和名聲，在王處直死后，請當時最好的工匠為其養父修建陵墓，因此王處直墓珍藏大量藝術品，其中以精美的壁畫和浮雕最為珍貴。