王守伟硕士毕业后，入职中国兵器工业第五设计院，后进入
中国肉类食品综合研究中心（北京食品科学研究院）。1996年后，其先后发表了《分散屠宰不是现代化》等多篇论文。2009年，其出版了书籍《肉类制品精深加工实用技术与质量管理》。2016年，王守伟作为第一作者出版了书籍《食品安全与经济发展关系研究》。2021年，王守伟入选中国工程院2021年院士增选有效候选人名单。2024年1月17日，其受邀前往
郑州轻工业大学做了题为“替代蛋白研究现状及发展趋势”的学术报告。6月，王守伟对外介绍了其团队开发的鸡肉米、
猪肉米系列食品。
1979年，王守伟考入
北京工业大学。毕业后，进入
北京纺织科学研究所。1987年，在北京工业大学就读研究生。1990年，进入中国兵器工业第五设计院。一年后，转至
中国肉类食品综合研究中心/
北京食品科学研究院。
1996年，王守伟发表了题为《分散屠宰不是现代化》的论文。2006年，其与祝明、赵燕等人共同发表了论文《生物渗滤床处理养殖废水的技术经济性研究》。2009年，通过项目《RFID肉类食品自动追溯系统技术与装备研究》，获得了2009年度中国商业联合会科学技术奖一等奖。2016年，王守伟做客
中国经济网《经济热点面对面》栏目，并表示：提升为战略高度的食品安全，彰显了国家层面的高度重视，但后续仍需要具体细化方案。次年，针对“人气牛排”大多为碎肉重组一事，王守伟接受
北京卫视《晚间新闻》采访，并对重组牛排进行了介绍。
2019年，针对非洲猪瘟疫，王守伟表示：
非洲猪瘟不会影响猪肉食用安全。2020年2月19日，王守伟入选国家健康科普专家库第一批成员名单。2021年4月23日，其入选中国工程院2021年院士增选有效候选人名单。2022年6月，王守伟担任副主编参与编撰的书籍《生物培育肉的发展战略研究》出版。2024年1月17日，王守伟受邀参加了
郑州轻工业大学“轻工论坛”2024年第08期，并做了题为“替代蛋白研究现状及发展趋势”的学术报告。5月，其参加了在北京举行的第一届大食物观·未来食品科技创新国际研讨，作了题为《细胞培育肉工程化关键技术及产业链构建》的报告。6月，王守伟对科技日报记者介绍了其团队开发的鸡肉米、
猪肉米系列食品。
王守伟主持和承担国家重点研发计划专项、国家“863”计划、国家科技支撑计划、公益性行业专项、国家自然科学基金等项目/课题30余项，发表科技论文200余篇，获授权发明专利32件，制修订国家/行业标准11项，出版专著10部，获国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步一等奖11项（第一完成人）。
2024年6月23日，科技日报从
中国肉类食品综合研究中心、
北京食品科学研究院未来食品研究团队获悉，该团队成功研发鸡肉、猪肉系列米制品——鸡肉米、
猪肉米系列食品。王守伟对此介绍，该团队开发的鸡肉米、猪肉米系列食品，主要是利用鸡、猪肌肉和鸡、猪脂肪细胞贴壁生长的特性，将大米、小米及紫米进行预处理后作为支架，为猪、鸡细胞生长提供微环境，使细胞在其表面增殖和分化，最终形成的一种营养均衡和成分可控的组合食品。