1999年，王小溪毕业于江苏省戏剧学院舞蹈系，同年分配到江苏省连云港市歌舞剧院，在工作期间获江苏省第四届音乐舞蹈节优秀舞蹈演员奖，王小溪为了演员梦放弃在原工作单位的提干机会，报考了中戏表演班。2002年，进入
中央戏剧学院主修艺术表演。
2007年，王小溪参演喜剧电影《
夺宝》，饰演肖若男一角，正式进入影视界；同年拍摄爱情电影《爱·老家》，饰演与剧中香港青年相爱的女主角林玄。
2012年，出演南方电视台都市爱情剧《
爱@幸福》，饰演淑女温柔的女一号田淼淼；同年主演国产公益微电影《
会唱歌的鱼》，饰演未婚妈妈“李渝”，凭借该角色获得成都微电影金沙奖最佳女主角奖。
2013年，主演公益微电影《
习惯·爱 》，饰演独立能干的女性姚小惠；同年3月参演由程东海执导的警匪电视剧《刑警日记》饰演叶英。
2014年，王小溪参演爱情电影《
爱你不等来生》，饰演善良内心的江海燕；该影片获得2014年金鸡百花电影节最佳新影片奖；同年拍摄都市爱情电视剧《
情战》，剧中与
王东搭档夫妻饰演肖爱萍。
2015年7月，王小溪首次与杜淳、姚笛合作，主演由著名刘雪松导演的电视剧《
爱的速递》剧中饰演热心肠的柴火妞；12月凭借微电影《本我》中的表现，王小溪在第三届金丹若国际微电影节中荣获了优秀演员奖。
常年走御姐范的王小溪在《爱的速递》塑造的柴火妞一角，梳着流里流气的方便面头，浓妆艳抹，穿着浮夸，虽然表面上看起来一点也不靠谱，但是骨子里却是个热心肠，为朋友两肋插刀，跟生活中的王小溪性格如出一辙，让人印象深刻。（搜狐娱乐评）
在《爱的速递》中王小溪每次出场都给人一种端庄、温柔的感觉。但是，私底下的王小溪却是个活泼可爱、古灵精怪的女生，在拍摄现场更是气氛的制造者。“场上正经八百，场下搞怪可爱。”这是剧组给王小溪的评价。（网易娱乐评）