王處直，京兆萬年人，唐朝興元節度使王宗之子，唐朝至五代時期大臣、將領。早年曆任易、祁二州刺史，後出任義武軍後院中軍都知兵馬使。不敵朱溫部將張存敬的進攻，投降朱溫，驅逐侄子王郜，繼任義武軍節度使，累封太原王，朱溫稱帝建梁後，受封北平郡王。歸降晉王李存勖，保持半獨立的狀態，成為北方重要的割據勢力。養子王都發動兵變，王處直被囚禁而死。
王處直，祖輩都是長安的富豪，其父名為王寮，善於經商，很是富貴，並且出任唐朝的神策軍吏、左金吾大將軍、左街使，遙領興元節度使；王處直之堂兄王處存，平定黃巢起義中建立功勳，被任命為義武軍節度使。從此，王氏開始世襲統治定州，而王處直亦出任王處存轄下的易州、祁州刺史。
王處存去世，王處存之子王郜，繼任義武軍節度使，王處直為後院中軍都知兵馬使。朱溫派大將張存敬進攻定州，王處直請求憑借堅固的城牆為依靠，以逸待勞，進擊朱溫。孔目官梁汶說：“當年幽州、鎮州三十萬大軍來攻，當時我軍人馬不滿五千，一戰敗之。今張存敬的兵馬不過三萬，我軍已經十倍於往昔，為什麼要向張存敬示弱，想要依靠城池來堅守呢！”王郜派王處直在沙河抵抗張存敬，結果大敗於張存敬，死者過半，隨即部隊發生嘩變，眾將領推舉王處直為留後，率兵回定州驅逐節度使王郜，王郜逃歸晉王李克用，王處直成為義武節度使。
張存敬大軍進圍定州，朱溫親至定州城下，王處直登城向朱溫說：“我們對朝廷儘忠侍奉，也未嘗侵犯您的領土，為什麼要來攻我？”朱溫回答：“你為什麼要依附於河東的李克用呢？”王處直回答說：“我的兄長王處存與晉王李克用，同時為朝廷平定叛亂，立下功勳，分封的區域接近，而且以互相結為姻親，所以相互之間修好往來是常理，我可以改為臣服於你。”朱溫聽了之後同意了，王處直出絹十萬匹犒勞朱溫。
朱溫上表唐帝，封王處直為義武軍節度使，累封太原郡王。朱溫取代唐朝建立後梁，朱溫封王處直為北平王。
後梁派兵進攻鎮州的趙王王鎔，王鎔向晉王李存勖求救，擔心自己被後梁兼並的王處直，派人到晉國，表示願意背棄後梁，與晉結盟。晉王李存勖派兵救援王鎔，王處直率五千精兵出征，大敗梁軍於柏鄉，其後的十數年中，晉王李存勖北上攻滅桀燕，南下進取魏博，與後梁大戰於黃河，王處直都率兵相助。
雖然歸附於晉王李存勖，但卻保持著半獨立的狀態，是北方一個重要割據者，專製於義武鎮。義武軍統有易、定、祁三州，治於定州，王處直被封北平王後，北平國實質上已經建立，北平國東北與桀燕比鄰，南與趙國和後梁相接，西部則是逐漸強盛的晉國，地理環境極其重要。王處直稱雄北平竟長達二十二年之久。
王處直，好於巫術，手下有個人叫李應之，是個道士，王處直得了病，李應之用旁門左道給王處直醫治，結果王處直的病碰巧在這時好了，王處直便以為李應之是神人，很是寵信他，還讓他穿著道士的衣服，封他為行營司馬，軍政大小事情都讓他給決斷。李應之原在陘邑收養了一個小孩，本來叫劉雲郎，李應之收他做了養子，後來因為王處直還沒有兒子，便把劉雲郎給了王處直，說這個孩子生有異樣，王處直收其為養子，改名為王都，因而更加寵信李應之了。李應之就更加驕橫，征集壯丁，另立新軍，王處直的手下將領都知道這是一個禍患，但是還是沒有人敢進諫直言。
幽州李匡籌借道中山到京師的時候，王處直派甲士埋伏在城外，以防不測。李匡籌的軍隊走後，甲士們進城包圍了李應之的府第，擒殺了李應之，隨後進見王處直，請求殺了王都，王處直不同意。第二天，在論功行賞的時候，王處直暗地裡記下了甲士的姓名，在其後二十多年裡，自隊長以上的將領都被王處直以各種罪名殺死，無一人幸免。
趙王王鎔被其養子張文禮弑殺，李存勖派兵討伐張文禮，王處直與將領們商議說：“鎮州是定州的屏蔽，張文禮雖然有罪，但鎮州被吞並，定州就不能獨自生存了。”於是，派人請求李存勖不要發兵，李存勖把張文禮寫給後梁的蠟書給王處直看，說：“張文禮背叛了我，不可退兵！”
王處直有個兒子王鬱，在王郜逃亡晉國的時候，也逃到了晉國，晉王把女兒嫁給了他，被封為新州防禦使。王處直聽說晉王李存勖決意要討伐張文禮，心裡很惶恐，就與王鬱謀劃，讓王鬱引契丹進軍入塞，來牽製晉兵，並許諾讓王鬱成為他的繼承人，王都聽說後，很不高興。王鬱引來契丹軍後，定州的民眾都非常怨恨，王都手下的一個小吏和昭訓勸王都舉事，於是王都發動兵變，將王處直軟禁在西宅。王都自稱義武軍留後，大肆殺戮王氏子孫和王處直的手下將領。
王處直去世，享年六十一歲，定州城最終被後唐攻破，王都和家屬全都自焚而死，而王處直所創建的北平政權也隨之滅亡。
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