1961年，从中央戏剧学院表演系毕业。1965年，从学校毕业后被分配到中央儿童艺术剧院担任演员。1977年，在话剧《转折》、《报童》中饰演周恩来。

1978年，与张瑞芳、于是之联合主演剧情电影《大河奔流》，在片中饰演潇洒倜傥、文质彬彬、温文尔雅的周恩来，该片是新中国成立后第一次出现周恩来领袖形象的电影。

1979年，与李若君合作主演的剧情电影《报童》上映；同年，与孙道临、俞平联袂出演人物传记电影《李四光》，他凭借该片获得中国文化部颁发的“青年优秀创作奖”。1981年，与金安歌、辛静联合主演革命电影《西安事变》。

1982年，与张克瑶、孙飞虎联袂主演战争电影《风雨下钟山》。1985年，与孔祥玉、朱德承联合主演剧情电影《金陵之夜》。1986年，由其出演的剧情电影《火龙》上映。1990年，与李羚、王馥荔等联合出演电视剧《宋庆龄和她的姊妹们》。1992年，主演传记电影《周恩来》，他凭借该片获得第12届中国电影金鸡奖最佳男主角奖、第15届大众电影百花奖最佳男演员奖。

1997年，与葛存壮共同主演剧情电影《周恩来伟大的朋友》。1999年，与黄薇、陈紫函联合主演剧情电影《李知凡太太》；同年，出演由丁荫楠、李希茂联合执导的传记剧《郭兰英》。2013年，由其参演的剧情电影《赌约》上映。

王铁成的母亲是旗人，父亲是天津的富商。1966年初，经师傅介绍，王铁成认识了《五月的鲜花》曲作者阎述诗的女儿阎莉莉，两个人坠入了爱河。后来，两人结婚。之后，阎莉莉生下一个儿子王蔚平，乳名叫狗儿。

2018年5月27日，纪念周恩来诞辰120周年，参加诗歌咏诵汇《相会中华腾飞时·传世经典颂恩来》活动。

荣誉奖项

• 2019-11-23第32届中国文联终身成就电影艺术家（获奖）
• 1992第12届中国电影金鸡奖最佳男主角奖周恩来（获奖）
• 1992第15届大众电影百花奖最佳男演员奖周恩来（获奖）
• 1979中国文化部颁发的“青年优秀创作奖”李四光（获奖）

王铁成是一个坦荡、豁达、乐观、至真至纯的人，他饰演的周恩来逼真、传神，观众对他十分尊重，有时甚至把他当成周总理的化身。生活中的王铁成也是一个尽职尽责，令人感动的好丈夫，好父亲。而且，王铁成有着深厚的京城文化底蕴，这使他成为一个修养极深、对人生有着极深感悟的人。王铁成善于运用眼神和面部表情来表露人物的内心，他在朴素自然、落落大度的表演中为银幕增添了一个革命者领袖的光辉形象，闪射出人物内在的高尚气质和性格光彩。