王元姬出生于书香门第，她的祖父王朗、父亲王肃是三国时期著名的经学家。王朗是曹魏司徒，封兰陵侯，王肃是曹魏中领军，袭封兰陵侯。
王元姬八岁时，就能诵读《诗经》、《论语》，尤其精通丧服礼仪；只要是有文义的，看了一遍，一定能记在心中。王元姬九岁时，遇到母亲羊氏生病，她不离左右地侍奉母亲，很长时间衣不解带。常在没有听到父母的吩咐时就已经顺承其意去做事了，举止行为适当，因此父母让她管理家事，她总是处理得合情合理。祖父王朗非常喜爱她，说：“使我们家兴盛起来的，一定是这个女孩，可惜她不是男子！”