2009年5月，当选为中国石化第四届董事会董事、副董事长，并任中国石化总裁

2011年8月，任中国石油化工集团公司副董事长，总裁，总经理

2013年5月，任中国石油化工集团公司副董事长、总经理、党组成员

2015年4月，辞去其中国石油化工集团公司非执行董事、副董事长职务。

2014年1月11日，因11·22青岛输油管道爆炸事件被行政记大过处分。

2015年4月27日，据中央纪委监察部网站消息，中国石油化工集团公司总经理王天普涉嫌严重违纪违法，接受组织调查。

2015年4月27日，中国石油化工股份有限公司接到控股股东中国石油化工集团公司通知，公司非执行董事、副董事长王天普涉嫌严重违纪违法，接受组织调查。王天普于2015年4月27日向公司提请辞呈，辞去其非执行董事、副董事长等职务，该辞呈即日生效。

2015年9月18日，据中央纪委监察部网站报道，经中共中央批准，中共中央纪委对中国石油化工集团公司原董事、总经理、党组成员王天普严重违纪问题进行了立案审查。

经查，王天普严重违反党的政治规矩和组织纪律，为谋求个人职务升迁搞利益输送，隐瞒不报个人有关事项；严重违反廉洁自律规定，收受礼金；利用职务上的便利，为亲属经营活动谋取利益，且在组织责令整改后拒不整改，继续支持、纵容；严重违反中央八项规定精神，违规公款宴请；利用职务上的便利，非法占有公共财物，在企业经营等方面为他人谋取利益，索取、收受贿赂。其中，贪污、受贿问题涉嫌犯罪。

王天普身为党的高级领导干部，严重违纪，且党的十八大后仍不收敛、不收手，性质恶劣、情节严重。依据《中国共产党纪律处分条例》等有关规定，经中央纪委常委会议审议并报中共中央批准，决定给予王天普开除党籍处分；由监察部报国务院批准，给予其行政开除处分；收缴其违纪所得；将其涉嫌犯罪问题、线索及所涉款物移送司法机关依法处理。

2015年9月18日，最高检网站消息称，最高人民检察院经审查决定，依法对王天普以涉嫌受贿罪立案侦查并依法逮捕。

2016年9月26日，据最高检官网消息，中国石油化工集团公司原董事、总经理、党组成员王天普涉嫌受贿、贪污一案，由最高人民检察院指定江西省人民检察院侦查终结后，移送江西省南昌市人民检察院审查起诉。南昌市人民检察院已向南昌市中级人民法院提起公诉。

检察机关起诉指控：被告人王天普利用担任中国石油化工集团公司董事、总经理、党组成员，中国石油化工股份有限公司总裁、副董事长等职务上的便利，为他人谋取利益，以及利用职权和地位形成的便利条件，通过其他国家工作人员职务上的行为，为他人谋取不正当利益，索取和非法收受他人巨额财物；利用职务上的便利，非法占有巨额公共财物，依法应当以受贿罪、贪污罪追究其刑事责任。

2016年11月8日，江西省南昌市中级人民法院公开开庭审理了中国石油化工集团公司原党组成员、总经理王天普受贿、贪污一案。南昌市人民检察院派员出庭支持公诉，被告人王天普及其辩护人到庭参加诉讼。

南昌市人民检察院指控：2003年至2014年，被告人王天普利用其担任中国石油化工集团公司董事、总经理、党组成员，中国石油化工股份有限公司副董事长、总裁等职务上的便利以及职权、地位形成的便利条件，为他人在企业经营、承接工程、安排工作等事项上谋取利益，索取或非法收受他人给予的财物，共计折合人民币3347.658376万元。2008年2月，被告人王天普利用其担任中国石油化工集团公司党组成员、中国石油化工股份有限公司总裁职务上的便利，非法占有国有公司资产79.5934万元。提请以受贿罪、贪污罪追究王天普的刑事责任，对王天普予以数罪并罚。

王天普当庭表示认罪悔罪。择期宣判。

2017年1月24日，江西南昌中级人民法院公开宣判中石化原党组成员、总经理王天普受贿、贪污案，对被告人数罪并罚判处有期徒刑15年6个月，并处罚金320万人民币。王天普受贿所得财物予以追缴，上缴国库，贪污所得财物返还中国石油化工集团公司。