太康元年（280年）三月十五日，王濬進入石頭城。孫皓準備亡國之禮，駕着素車白馬，袒露肢體，縛住雙手，銜璧牽羊，大夫穿着喪服，士人擡着棺材，率領着僞太子孫瑾、孫瑾弟魯王孫虔等二十一人，到達軍營門前。王濬親自爲孫皓松綁，接受了玉璧，燒掉了棺材，将孫皓送往洛陽。王濬收了東吳的圖書簿籍，封了府庫，軍中無所私獲。晉武帝派遣使者慰勞王濬軍。
當初，晉武帝下诏書使王濬攻下建平以後受杜預調度，到秣陵後受王渾調度。杜預到江陵，對諸将帥說：“如果王濬能攻下建平，則可順流長驅東下，威名顯赫，不應受我的制約。如果不能攻下建平，則也無理由去調度他了。”王濬到了西陵，杜預給他寫信說：“足下能摧毀吳西邊的屏障，便當直取秣陵，讨伐數世爲患的逃寇，解救吳民于塗炭之中。再自江入淮，渡過泗水汴水，溯黃河而上，整軍還都，這是曠世未有的盛事啊！”王濬大喜，向晉武帝上表并呈上杜預的書信。
王濬将到秣陵時，王渾遣使者令王濬暫停，到自己軍中商量事情，王濬張起船帆直往前駛，回報王渾說：“風大，船不能停。”王渾久已打敗孫皓中軍，殺了張悌等，但按兵不敢前進，而王濬乘勝接受了孫皓投降，王渾感到恥辱而且憤怒，于是向朝廷上表，說王濬違背诏命，不受自己調度，對王濬進行誣告。有司判定要将王濬用檻車征召回京，晉武帝不許，下诏指責王濬說：“伐吳是件大事，應有統一軍令。以前有诏使将軍受安東将軍王渾調度，王渾思謀深遠穩重，按兵等待将軍。爲何徑直前行，不聽王渾命令，違背制度，不明利害，甚失大義。将軍的功勳，銘刻朕心，應當按诏書行事，以維護王法尊嚴，而在戰事将終時，恃功肆意而行，朕将何以行令于天下！”王濬上書解釋。王渾又向皇帝呈報周浚的書，說是王濬軍得了東吳的寶物，王濬又向晉武帝上表。
王濬回到京都，有司劾奏他違诏不受王渾節度，應坐大不敬罪，交付廷尉。晉武帝下诏說：“王濬開始接受率兵直抵秣陵的诏書，以後才又下诏讓他受王渾調度。诏書在途中滞留，沒有按時到達，這種情況與不受诏同樣看待，于理是不通的。王濬沒有及時上表說明王渾向他宣布诏書的情況，這是應當責備的。王濬有征伐滅吳的功勞，一點小錯不足以掩蓋他的大功。”有司又奏，王濬被赦免後，燒毀賊船一百三十五艘，應下令交付廷尉追究責任。
晉武帝下诏說：“不要追究。”拜王濬爲輔國大将軍，領步兵校尉職務。舊制隻設步兵五營，新置一營是從王濬開始的。有司又上奏，輔國将軍按位次不是很顯達的官，應不配置司馬，不供給官騎。武帝下诏按外鎮将軍的标準，供給五百大車，增兵五百人組成輔國營，供給親騎一百人、官騎十人，配置司馬官。封爲襄陽侯，食邑一萬戶，兒子王彜封爲楊鄉亭侯，食邑一千五百戶，賜絹一萬匹，又賜衣一套、錢三十萬及一些食物。
王濬自以爲功大，而被王渾父子及豪強所壓抑，多次被有司上奏彈劾，每次進見晉武帝時，總要陳說自己征伐的勞苦，及被誣告冤屈的情狀，有時顯出憤憤不平的樣子，退出時不向晉武帝告辭。晉武帝每次都寬恕他。益州護軍範通，是王濬的外親，對王濬說：“卿的功業是盛大的，可惜有這大功業的人未能盡善。”王濬說：“這話什麽意思？”範通說：“卿凱旋歸來之日，應該戴上隐士的角巾，回到私宅，口不言平吳之事，若有人問及此事，您就說：‘平吳全憑聖主之德，群帥之力，老夫哪有這種力量呢！’如能這樣，那麽顔回老聃之不誇其德，漢龔遂‘皆聖主之德，非小臣之功’的雅對，又怎麽能勝過您呢！這就是蔺相如所以能讓廉頗屈服的原因，王渾對此能不慚愧嗎？”王濬說：“我開始害怕會發生類似鄧艾滅蜀而被殺的事情，怕災禍及身，不得不說，也不能把話藏在胸中，這是我的偏激啊。”當時的人都認爲王濬功勞大而封賞輕，博士秦秀、太子洗馬孟康、前溫縣令李密等，一起上表訴說王濬受委屈。晉武帝才遷王濬爲鎮軍大将軍，加散騎常侍，領後軍将軍。王渾到王濬家裏去，王濬安排衛士嚴加戒備，然後才接見，他們兩個就是如此互相猜疑防備。王濬平吳之後，因功高位重，不再守儉素之業，于是食則佳肴，衣則錦繡，縱情奢侈享受。他所征召引薦的，多是蜀人，表示不遺故舊。後來又轉王濬爲撫軍大将軍、開府儀同三司，加特進，散騎常侍、後軍将軍如故。
太康六年十二月庚寅（286年1月18日），王濬去世，終年八十歲，谥号爲武。葬于柏谷山，大肆營造墳墓與陵園區，圍牆周長四十五裏，每面别開一門，松柏茂盛。子王矩繼嗣。
多謀善戰。初任河東從事，後受車騎将軍羊祜賞識，轉爲車騎從事中郎。西晉泰始八年（272），任廣漢太守時，納主簿李毅之議，發兵讨滅枉殺益州刺史皇甫晏的牙門張弘等，遷益州刺史。後因治邊有方，少數民族多來歸附，拜右衛将軍，任大司農。晉武帝與羊祜密謀伐吳，祜薦其留鎮益州（治今成都），旋加龍骧将軍，監益、梁諸軍事。王濬受命藉長江上遊地勢之利，治水軍，以屯田兵及諸郡兵合萬餘人，大造舟艦器仗，作攻吳準備。曆經七年建成一支強大水軍，在滅吳之戰中起了重大作用。
鹹甯五年（279），上書請速攻吳。時鎮南大将軍杜預亦上表請即伐吳。遂促成晉武帝于十一月發兵大舉攻吳。太康元年（280）正月，王濬自成都出發，率水陸軍順流而下。二月，越過建平，以大筏帶走吳軍置于江中之鐵錐，以火炬熔毀其鐵鏈，攻克丹陽，繼續前進。在杜預等的支援和策應下，順利攻占西陵、夷道、樂鄉、武昌（今宜昌東南、枝城、松滋東北、鄂州）。三月，與另兩路晉軍同逼吳都建業。又臨機果斷，領軍過三山矶，率先進入建業西石頭城，接受吳主孫皓投降，實現西晉統一大業。