王焕玉1954年12月生于河北省文安县，1978年11月毕业于中国科技大学近代物理系，1978年9月加入中国共产党。
    大学毕业后来到中国科学院高能物理研究所工作,1988年11月获得在职硕士学位，历任研究实习员、助理研究员、副研究员、研究员、博士生导师。
    1998年3月至2001年4月担任粒子天体物理中心（原宇宙线与天体物理研究室）副主任；
    2001年4月至2003年3月担任高能物理研究所党委副书记（主持工作）、副所长、纪委书记；
    2003年3月至2014年10月担任高能物理研究所党委书记、副所长。
    王焕玉任中国科学院大学岗位教授，兼任中国科技大学教授、博士生导师，中国核仪器协会常务理事，中国空间科学学会常务理事、空间探测专业委员会副主任，中国电子学会核电子学与探测技术分会副秘书长等职务。