王銘章1893年出生在小商人家庭，四川新都人。1909年畢業於新都高小，後考入四川陸軍小學。1911年，參加保路同誌軍的反清鬥爭。1912年，轉入保定軍官學校，後肄業離校。1914年畢業於四川陸軍軍官學校第三期步兵科，在川軍劉存厚部任排長。1916年，護國討袁戰役中負傷，升任連長、營長。後參加軍閥的成都巷戰，又負重傷。由於他勇敢善戰，由中下級軍官而逐漸升職。1920年，川軍整編，任第七師團長。1924年，升任川軍第三師第二十五旅旅長。1925年，晉升師長。1926年，改任第二十九軍第四師師長。1935年，第二十九軍改編為第四十壹軍，任四十壹軍壹二二師師長，授陸軍少將。1936年，晉升陸軍中將。
1937年7月7日，蘆溝橋事變爆發，請纓抗日。9月6日，在駐地召開抗日誓師大會。9月12日，率部徒步出川，奔赴抗日殺敵前線。10月21日，開赴晉東娘子關地區阻截日軍西進。10月24日，在娘子關西南的東回村、西回村中間地帶，與日軍展開遭遇戰。26日，奉命保衛太原進駐榆次。日軍在攻占華北及上海、南京後，妄圖從南北同時進攻，打通津浦路，占領徐州。
1938年初，奉命開赴徐州、碭山壹帶布防。代理四十壹軍軍長，任前方總指揮。1938年2月，日軍沿津浦鐵路攻占兗州、曲阜、鄒縣。戰區司令部急令四十壹軍開赴滕縣。3月14日，日軍以大炮、坦克、飛機向我陣地展開全線進攻，我軍以“有敵無我，有我無敵”的決心，拼死奮戰，保住了界河陣地。次日為了防止敵軍的包圍，他抽調在滕縣擔任城防的部隊支援第壹線的正面陣地，對滕縣的西北進行了布防。敵人卻以萬余人的兵力直攻膝縣城。這時滕縣城內能戰鬥的兵力只有兩千人，要抵禦裝備精良的萬余敵軍的猛攻，困難很大。16日，日軍開始用重炮向赤城轟擊，並以飛機狂炸，城內百姓逃跑壹空。
他抱定“城存與存，城亡與亡”的信念，決心死戰。東關被敵炮轟開缺口，敵軍湧入，我軍集中兩三百手榴彈投去，敵人死50多人，如此反復多次進攻，敵死100多人，我軍傷亡近百人。雙方展開了肉搏戰。敵人增湧三萬多人，七十多門山炮、野炮、戰車四、五輛，對滕縣縣城進行包圍。17日敵人以大炮飛機狂轟濫炸，使縣城變成壹片焦土，然後以坦克掩護沖鋒，他指揮部隊同敵人展開了驚險的肉搏戰。在局勢危急之際，他親自登城督戰，決心與城***存亡。日軍從西城攻入，便率余部與敵巷戰，寸步不讓。在遊戰中，腹部中彈，身負重傷，血流如註。為了不做俘虜，高呼“抗戰到底”，舉槍自戕，壯烈殉國。他的愛國精神和英雄行為極大地鼓舞了士氣，全體官兵拼死戰鬥，奮力拼殺。滕縣保衛戰堅持了三晝夜，阻滯了南犯徐州的大量日軍，使魯南各部隊贏得了部署時間，為臺兒莊大戰勝利奠定了基礎。他為國捐軀後，追贈為陸軍上將。5月初，他的靈柩抵武漢大智門火車站時，萬人空巷迎靈。