2012年,王妍进入国家队集训。
2013年9月,第十二届全运会体操项目展开了女子跳马、女子自由操项目的争夺,王妍在女子跳马比赛中出现失误,最终平均分为14.233分,无缘奖牌;在女子自由操中,王妍获得13.600分。
2014年4月,在第十三届亚洲青年锦标赛体操女子团体和女子全能比赛中,王妍帮助中国队以163.800分获得团体亚军;其后以55.400分摘得女子全能金牌。5月,全国体操锦标赛在广西南宁举行,王妍在女子全能、女子自由操和女子跳马中分别以56.200分、13.800分、15.334分获得两枚铜牌和一枚金牌。8月,王妍首次参加青奥会。在女子全能比赛中,王妍以53.800分的成绩排名第四;在女子跳马决赛中,王妍挑战6.2的全场最高难度系数,最终以14.7分的总成绩折桂,获得此次青奥会首枚金牌;在高低杠比赛中,王妍获得一枚铜牌;在女子平衡木决赛中,王妍以14.633分的成绩获得冠军。
2015年6月,全国体操锦标赛在福州展开角逐。在女子个人全能决赛中,王妍以总分55.500分获得亚军;在女子跳马和女子自由体操决赛中,王妍分别以15.084分、14.367分获得冠军。10月,在体操世锦赛女子全能决赛中,王妍以55.741分排在第11位;在女子跳马决赛中,王妍两套动作难度分别为6.0和6.2,由于难度本身不占优势,第二跳又出现了失误,最终以14.583分排名第六;在女子平衡木决赛中,王妍以13.633分获得第五名。
2016年8月,在巴西里约热内卢奥运会体操比赛女子个人全能决赛中,王妍整场表现平平,最终以58.298分位列第六;在跳马和女子自由操决赛中,王妍分别以14.999分、14.666分排名第五;在女子团体决赛中,王妍帮助中国女队以总成绩176.003分获得铜牌。
2017年9月,在第十三届全运会体操比赛中,王妍先是在女子团体决赛中代表北京队参加女团全部项目,帮助本队以214.133分获得亚军;接着在女子个人全能决赛以55.533分获得季军;最后在女子跳马、女子自由体操决赛中以14.467分、13.633分获得冠军。
2019年4月,华东体操协作比赛正式发布了各队名单,王妍宣布复出。
2021年9月22日,在第十四届全运会体操女团决赛中,王妍与杜思雨、林海滨、祁琦、唐茜靖、王婧莹组成的北京队以211.930分获得铜牌。
