王玉川1923年生于江苏省奉贤县（现上海市奉贤区）。师从中医名家戴云龙、陆渊雷，学成后在当地行医。1943年，在奉贤县开设门诊从事中医临床工作，1956年在南京中医学校从事中医药教学与临床工作。1957年，调至北京中医学院（现北京中医药大学）从事教学工作，潜心于《黄帝内经》的教学和研究。曾主持主编全国中医院校教材第一、二版《内经讲义》。1978年任北京中医学院副院长。

王玉川学术临床造诣深厚，编撰全国高等中医药院校第一、二版《内经》教材，对阴阳学说的演变、气血循环理论、五行学说、运气学说、河图洛书等研究作出重要贡献。他生前一直强调理论和临床结合的重要性，并身体力行，长年坚持在临床一线工作。他擅治中医内科各种疑难杂症，如心血管疾病、风湿病、血液病等。