2013年7月，王上源加盟布鲁日足球俱乐部，成为首位加盟布鲁日的中国球员。2015年2月，王上源加盟广州恒大淘宝足球俱乐部  。在效力广州恒大淘宝的三个赛季里，王上源代表广州恒大淘宝出场85次，攻入3粒进球并贡献3次助攻；随队夺得三次中超联赛冠军（2015赛季、2016赛季和2017赛季）、1次中国足协杯冠军（2016赛季）以及1次中国足协超级杯冠军（2017赛季）。2018年6月，王上源将以租借的形式加盟河南建业 。
2019年2月28日，王上源转会至河南建业。3月9日，在2019赛季中超联赛第2轮河南建业2-2战平山东鲁能泰山的比赛中，王上源在第25分钟助攻克里斯蒂安·巴索戈破门，完成个人在2019赛季的首次助攻。9月14日，在2019赛季中超联赛第24轮河南建业4-1战胜河北华夏幸福足球俱乐部的比赛中，王上源在第20分钟头球破门，完成个人在2019赛季的首粒进球。2019赛季，王上源代表河南建业出场25次，场均登场86.7分钟，攻入1粒进球并贡献3次助攻。

2020年1月，王上源入选联赛优秀中国籍球员技术档案库 。

2019年10月，王上源首次入选中国国家男子足球队的集训大名单；12月，王上源在东亚杯上完成个人在国家队的处子秀。