显德六年(959),周世宗柴荣去世,年仅7岁的柴宗训继位,是为周恭帝。次年正月初一,殿前都点检赵匡胤谎报契丹兵南犯,王溥、范质等未辨虚实,仓猝命赵匡胤率兵出征。赵匡胤在陈桥驿发动兵变,黄袍加身,四日黎明,率军返回开封。在罗彦环的宝剑威逼下,王溥只好赽快给赵匡胤叩头,高称万岁。赵匡胤为安定人心,暂时保留了王溥的相位,并进位司空,但免去了他参知枢密院事的兼职,乾德二年(964年)正月,罢相,任太子少保,开宝二年(969年)十月,迁太子太师,太平兴国初,封祁国公,七年(982年)八月去世,时年61岁,谥文献。入宋以后,从表面上看王溥的地位在不断的上升,但实际上这只是赵匡胤笼络旧臣、稳定统治的一种手段,在逐步抬高其地位的同时,将其架空。
政治上的失意却使王溥有充裕的时间钻研学问。王溥家藏万卷,博学多识,尤长史学。周恭帝时,他曾上表请修《世宗实录》,恭帝命他与扈蒙、张淡、王格、董敦等共同编修,建隆二年八月,书成奏上。他又以唐苏冕所修《会要》仅详高祖至德宗九朝典制,崔铉修《续会要》亦止于宣宗,乃参以二书,复采宣宗至唐末史事,修成《唐会要》100卷,从帝号开篇,以四夷终卷,共分514事目,其细琐典故不能概以定目者,则别为杂录.附于各条之后,其中间载苏冕驳议,义例该备,足资考证,“于唐代沿革损益之制,极其详核”。特别是在苏、崔二书今已不存的情况下,该书是现存会要体史书中最早的一部,具有重要的史料价值。
王溥还广搜后梁、后唐、后晋、后汉、后周诸朝旧史实录,分类纂辑,编成《五代会要》30卷,共分279事目,卷一至六记帝号与宫中制度、卷七记乐、卷八记礼、卷九记刑、卷十至十一记天文、卷十三至二十四记官制、卷二十五至二十六记民族与周边关系,内引诏令奏议等第一手资料颇多,极富史料价值。又因其成书在新、旧《五代史》之前,历来为史家所重,且欧阳修作《五代史》尊《春秋》之法,专务褒贬,许多重要史实,赖溥是编以传。四库馆臣称该书“收放失旧闻,厥功甚伟”,又说:“读五代史者,又何能无此一书哉!”