建武元年(25)六月二十二日，晴空万里，刘秀在高县(今河北柏乡)南郊祭祀天地，登基称帝，建立了东汉王朝。七月十一日，任命王梁为东汉的第一任大司空。
王梁字君严，渔阳要阳(今北京)人。王莽末年，王梁在渔阳郡做小吏。后来，太守彭宠任命他为孤奴(今北京顺义东北)县令。就在这个时候，刘秀打到了河北。
刘秀是以大司马的头衔出征河北的，手下将士并无多少。当时河北势力最大的是邯郸(今属河北)的王郎，兵多将广。刘秀兵少将寡，力量单薄，几战下来，被王郎逼得无处容身，一度有南逃的打算。但刘秀深知，丢掉了河北，也就丢掉了天下，因此他又振作起来，继续在河北苦心经营。这时，上谷(郡治沮阳，今河北怀来西南)太守耿况的儿子耿弇投奔了刘秀，对刘秀说： “渔阳太守彭宠，是明公的同乡; 上谷太守耿况，是我父亲。只要把这两郡兵马掌握在手，邯郸并不足虑。”耿弇果然说服了父亲拒绝了王郎的劝降，投奔刘秀，准备一起攻打邯郸。耿况又派功曹寇恂到渔阳游说。
渔阳太守彭宠，也接到了王郎要他归顺的檄文。彭宠举棋不定，部下许多人都劝他投靠王郎。王梁和安乐县(今北京顺义西南)县令吴汉、护军盖延等人一样，深谋远虑，他们认为王郎是个骗子，绝对成不了气候，因此力劝彭宠投靠刘秀。他们把彭宠说服了。此时寇恂也赶到了渔阳，劝说彭宠投靠刘秀。彭宠终于下了决心，他马上下令发骑兵三千人，由吴汉、盖延、王梁率领，与上谷方面一道合兵南下，进攻王郎。大军连下22县，一直打到广阿(今河北隆尧东)，杀伤王郎所部三万余人。
刘秀在广阿迎接诸将，对他们说： “王郎将帅几次说，要征发渔阳、上谷兵来打我，我也开玩笑说，要征发二郡兵马去消灭他。没想到二郡兵马还真的投奔我来了! 以后咱们一起，共图大业!”他立即任命王梁、吴汉、盖延、耿弇等人为偏将军，统帅各自的部队。从此，王梁成为刘秀帐下的一员得力大将，为东汉王朝的建立立下了汗马功劳。
刘秀有了渔阳和上谷二郡骑兵的帮助，如虎添翼，终于灭掉了邯郸的王郎。攻克邯郸之后，王梁因功被赐爵关内侯。
刘秀有野心，想以河北为基地，建立自己的功业。他派王梁为野王(今河南沁阳)县令，防范自己的盟军——更始皇帝刘玄所部。刘玄也知道刘秀想自立门户，特命大司马朱鲔、舞阳王李轶驻守洛阳，随时准备渡河北上。王梁与河内(郡治怀县，今河南武陟西南)太守寇恂一起，严阵以待，使朱鲔等人不敢出兵。从而使刘秀无后顾之忧，顺利地平定了河北。
不久，刘秀即位称帝，任命王梁为大司空，位列三公。刘秀手下文臣武将如云，王梁只不过是其中普通的一员，比他更出众、功劳更大的人还有很多。那么，他为何如此幸运呢?这与刘秀热衷于谶纬迷信有直接的关系。
河北的最后平定，从政治、军事和经济上奠定了刘秀称帝的基础。当胜利捷报不断传来时，他手下诸将纷纷道喜，希望他早日即帝位。但刘秀却认为称帝的时机还不成熟，一再辞让。正在这时，刘秀在太学读书时的老同学疆华千里迢迢前来求见，他从关中带来了图谶《赤伏符》，符文上写着： “刘秀发兵捕不道，四夷云集龙斗野，四七之际火为主。”四七，就是二十八。自从汉高祖刘邦建立汉朝到刘秀兴起，一共228年。“火为主”是指汉王朝以“火”为象征，合乎“五德终始说”。这三句话具有很强的迷惑性，新朝的国师公刘歆在这几句符文的诱使下，竟改名为刘秀，希望应验“捕不道”和“龙斗野”，结果被王莽诛杀。如今刘秀见到《赤伏符》，认为自己做皇帝是上天的安排。将领们见到《赤伏符》已经出来了，再次上书，希望刘秀顺天命，合人心，马上称帝。刘秀至此也不再谦让，登基当了皇帝。神秘的谶纬是刘秀当皇帝的天命符，甚至他决策、用人也要把图谶作为启示录和指南针。从此，刘秀对谶纬深信不疑，达到了言必称谶、事必依谶的程度。他当皇帝之后，朝廷议选大司空，大臣们提不出合适的人选。这时，刘秀忽然想起，《赤伏符》中有一句： “王梁主卫作玄武”。战国末年，卫国迁到野王，玄武是水神名，司空是管水土的官。恰好当时野王县令就是王梁。姓名、地名、官名都合谶语，这真是天意! 刘秀立即下诏，拜王梁为大司空，封武强侯。
这时，天下还没统一，割据称雄者比比皆是，刘秀和众臣整天忙于东征西讨，王梁虽贵为司空，也只能继续履行他将军的职责，领兵打仗，平定天下。
建武二年(26)，占据檀乡(今山东曲阜西北)的农民起义军势力越来越大，给东汉政权造成了很大威胁。刘秀命大司马吴汉率领王梁等九位将军，进攻农民起义军。在邺城(今河北临漳)东郊，漳水岸边，两军大战，起义军大败，十几万人全部投降。接着，王梁又跟随大将军杜茂率军扫荡魏郡(郡治邺县，今河北临漳西南)、清河(郡治甘陵，今山东临清东北)、东郡(郡治濮阳，今河南濮阳东北)三郡，经过一番激战，攻占了三郡。从此，从东汉都城洛阳到边疆各郡的道路，畅通无阻。
王梁的大司空只做了一年就被免去了，原因是他在作战中屡次违抗刘秀的命令。王梁跟随吴汉与檀乡农民起义军作战的时候，刘秀下令，军事行动全由吴汉决定。王梁没有经过吴汉同意，就征调了野王兵马。刘秀命令他在原地停止前进，可王梁不理，仍然继续进击。刘秀勃然大怒，派尚书宗广持节前往军中，把王梁就地处决。宗广知道王梁战功赫赫，不忍心杀了他，就用囚车把王梁送到洛阳由刘秀亲自处理。到洛阳之后，刘秀的火气平息了，赦免了王梁，任命他为中郎将，行使执金吾的权力。
建武二年，王梁率军镇守箕关，打败了赤眉军的一支部队。建武三年夏，王梁又奉命和吴汉等大将一起，进攻另一股农民起义军，一直追到信都(今河北冀县)，扫平了这一带的割据势力。这年冬天，光武帝遣使擢升王梁为前将军。
建武四年(28)，王梁奉命进攻盘踞东方的梁王刘纡集团，攻克了肥城(今山东肥城)、文阳(今山东泗水西)。不久，他又跟随骠骑大将军杜茂，与捕虏将军马武、偏将军王霸等分进合击，大败梁王刘纡的割据势力。
建武五年(29)，平狄将军庞萌叛变，与海西王董宪联合，自称东平王，包围了桃城(今山东济宁)。刘秀御驾亲征。王梁等人迅速集结大军，在桃城大败庞萌和海西王董宪、梁王刘纡的联军，几番激战之后，平定了东方。王梁在这次平叛中表现尤为出色，被擢升为山阳(今山东金乡)太守，安抚新归附的降兵，在东方独挡一面，并依然享有带兵的权力。
几个月以后，王梁被召到洛阳，代替欧阳歙为河南尹。王梁召集民伕，开凿水渠，准备把谷水引到洛阳城下，向东流到巩川。本意是要造福于民，可是水渠峻工之日，竟然没有水流，开凿好的水渠也就成了摆设。建武七年(31)，有人上书弹劾王梁。王梁自知修渠一事劳而无功，是自己的过失，也很惶恐，就上书刘秀请求退休。刘秀下诏说： “王梁在任前将军的时候，带兵打仗，攻无不克，为众人所称道。因此朕提拔他管理京城。他与民兴利，开凿水渠，不想却劳民伤财，至今也未成功，弄得老百姓对此议论纷纷，怨声载道。不过，朕已宽恕此事。现在他执意要谦退，‘君子成人之美’，就让他做济南太守吧。”建武十三年(37)，光武帝又下诏增加了王梁的食邑，并封他为阜成侯。第二年，王梁就死在济南太守的任上了。
明帝刘庄即位以后，为了表彰和纪念跟随先帝打天下的中兴功臣们，在南宫云台中悬挂他们的画像，缅怀他们的功绩。身列云台的是当时功劳最大的28个将军，即所谓“云台二十八将”，王梁就是其中之一。