王处直(生卒年不详)，字允明，京兆万年(今西安市)人。父王宗，为唐神策军吏，官至金吾大将军，领兴元(治今陕西汉中市)节度使。
唐昭宗光化三年(900)，朱温率梁军进攻定州(今河北定县)，节度使王郜派王处直率兵抵抗，战于沙河(今河北省沙河县)，被梁军打败。败兵返回州城内，驱逐王郜，推举王处直为帅。梁将张存敬攻城，王处直登上城楼喊道：“敝邑於朝廷未尝不忠，於藩邻未尝失礼，不虞君之涉吾地，何也?【注：见《旧五代史》】”朱温派人回答：“何以附太原而弱邻道?”【注：见《旧五代史》】处直说：“吾兄与太原同时立勋王室，地又近邻，修好往来，常道也。请从此改图。”【注：见《旧五代史》】并拿出十万匹绢和牛、酒犒赏梁军。朱温同意，遂命王处直为义武军节度使，封为太原王。唐哀帝天佑四年(907)朱温篡唐称帝，加封王处直为北平王。
后梁太祖朱温企图吞并河北，发兵进攻成德军节度使王镕，进逼镇州(今河北省正定县)，直到柏乡(今河北省柏乡县)，王镕派人四处求援，用甜言蜜语和金钱买通王处直，又向太原的晋王李存勖求救，王处直也派人面告晋王李存勖，示意愿联合王镕，推晋王为盟主，合兵攻梁。晋王同意并亲自率军东进，王处直派兵5000，配合晋军在高邑(河北高邑县)打败了梁军。此后，晋王北破幽州(今北京市)，灭燕王刘守光，南取魏博(今河北省大名县)，与梁军打了十多年仗，王处直一直派兵协助晋军攻打梁军。
王处直迷信鬼神，巫者李应之给他治好了病，深得他的信任。李将拾到的小男孩刘云郎，送给王处直为养子，并说：“此子生而有异。”【注：见《旧五代史》】王非常喜爱，改名王都。王都成年后狡诈多谋，担任了王处直的节度副使。王镕被其养子张文礼所杀，晋王发兵讨伐张文礼时，王处直认为“镇、定二州，互为唇齿，镇州亡，定州不能独存。”【注：见《旧五代史》】于是又秘密派人告诉他的庶子王郁，叫他重贿契丹，派兵南下，牵制晋军。王郁提出要继王位，方才从命，王处直不得已而同意，这就引起了王都的不满。部下劝王都先发制人，王都遂率兵数百人，闯入王处直府中，持刀大喊道：“公误信孽子，私召外寇，大众无一赞成，昏谬如公，不能再理军事，请退居西宅，聊尽天年!”【注：见《旧五代史》】说罢拂袖而去，军士一哄而上，把王处直及其妻妾拥到西宅，禁锢起来。其余王氏子孙及王处直的心腹将士，杀戮无遗。王处直忧愤而死，时年61岁。