出生於日本。畢業於日本慶應義塾大學文學部英美文學系。王明理是著名台獨運動者王育德先生、王雪梅女士的次女。王育德哥哥王育霖檢察官在二二八事件中遭到國民黨殺害後，王育德遂逃亡香港，後來再以假名前往日本，王育德以台語文研究拿到東京大學文學博士，之後在明治大學任教，最後升任至教授。他更是台灣獨立運動組織「台灣青年社」（1960）的創立者之一。台灣青年社為台灣獨立建國聯盟日本本部（1970）的前身。
王明理自幼生長在台獨運動者圍繞的環境中，因為她家就是「台灣青年社」的辦公室。1985 年王育德先生因心肌梗塞而驟逝，王明理除了和母親王雪梅繼續王育德所發動的台籍日本兵補償運動，並開始整理他的遺稿，在準備出版的過程中，讓她更加深刻了解台灣獨立運動，並決定繼承父親遺志，加入台灣獨立建國聯盟。2011 年王明理，被選為台獨聯盟日本本部委員長。除此之外，她也擔任日本李登輝之友會理事、在日台灣婦女會理事、日本詩人俱樂部會員，活躍在不同的社群中。平時除了擔任台獨聯盟日本本部的工作外，也常投稿於《正論》（產經新聞社發行）等雜誌，並在受邀在不同埸合，發表有關台灣的言論。
2018 年在台南市成立的「王育德紀念館」裡面的展覽品、遺物等的說明，由王明理女士一手包辦。