王淵幼習丹青，趙孟\多指教之，故所畫皆師古人，無壹筆院體。陶宗儀於《輟耕錄》卷七中記其“幼時獲侍趙魏公故多指教。所以傅色特妙。天歷中，畫集慶龍翔寺兩廡壁”，可見其藝術活躍於元代中後期。夏文彥《圖繪寶鑒》評其“所畫皆師古人，無壹筆院體”，其畫山水師郭熙，花鳥畫師承後蜀黃筌，先勾勒後皴染水墨，濃淡深淺，極有韻致，得寫生之妙，時稱“絕藝”。人物師唐人吳道子，壹壹精妙，註重線條勾勒，不講究墨彩渲染，史稱“有筆而無墨”，自成風韻。尤精繪花鳥和水墨竹石，當代絕藝。天機溢發，肖古而不泥古。
藝術特色表現手法屬“黃家富貴”體。唯舍色彩而取水墨，通過勾勒和水墨暈染區別濃淡向背，造型極精嚴，神態亦頗生動，作到“墨具五色”的藝術效果。同錢選壹樣，王淵在花鳥畫創作上起到了承前啟後的作用。類似王淵畫風者還有邊魯、趙衷等人。廣為後人師法，弟子有臧良等。
另據陶宗儀《輟耕錄》記載，天歷中王奉命畫集慶龍翔寺門首壁大鬼，高三丈余，遵劉總管之囑，“先配定尺寸，畫為裸體，然後加以衣冠。”若水依法 為之，果善。說明王淵對於人體解剖有所研究。
主要作品故宮繪畫館藏有其至正九年（1349年）作《山桃錦雞圖》，筆墨極文雅，乾筆皴擦，淡墨渲染。工整而精確地畫出花竹禽鳥，以水墨渲染，明凈秀雅，自成壹格。這種墨花墨禽的表現形式在北宋時即已出現，但王淵的類似白描畫法的花鳥畫卻更鮮明地表現了文人的審美情致，被視為其創新。
其作品還有《花竹集禽圖》、《秋景鶉雀圖》、《良常草堂圖》等，今存有《花竹禽雀圖》、《花竹春禽圖》、《花竹錦雞圖》。三幅畫均為紙本，立軸，墨筆畫，創作年代分別為 1344年、1346 年、1349 年。