Родился 14 апреля 1942 года в г. Москве.

Женат. Жена - Лебедева Людмила Витальевна, 1943 года рождения, в настоящее время домохозяйка. Сын - Лебедев Виталий Валентинович, 1972 года рождения, юрист.

В 1966 году окончил Московский авиационный институт им. С. Орджоникидзе по специальности инженер-механик. Факультет - летательные аппараты.

По окончании института был распределен на работу в Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения, которое в 1979 году было переименовано в Головное конструкторское бюро НПО "Энергия", где и работал в течение 23 лет .

В 1971-1973 годах прошел курс общекосмической подготовки в Центре подготовки космонавтов им. Гагарина , получил диплом - космонавт-испытатель.

В 1972 году был зачислен в отряд космонавтов.

В 1973 году совместно с П. Климуком выполнил полет на космическом корабле "Союз-13" по астрофизической программе с системой телескопов "Орион-2". За успешное выполнение этого полета и программы научных исследований ему были присвоены звания "Летчик-космонавт СССР" и "Герой Советского Союза".

В 1974 году по результатам научных исследований, проведенных в период работы в НПО "Энергия" и апробированных в условиях космического полета, В. Лебедев подготовил и защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук.

В 1982 году на космическом комплексе "Союз-Т" - "Салют-7" - "Союз-Т7" совершил рекордный, в то время, по длительности 211 суточный полет с А. Березовым. За время полета выполнил обширную программу научно-исследовательских и прикладных экспериментов. За успешное выполнение полета , а также за достигнутые результаты при проведении комплекса научных исследований, В. Лебедев был награжден второй "Золотой медалью" Героя Советского Союза. В. Лебедеву принадлежит уникальная книга "Мое измерение", в основу которой положен дневник космонавта во время длительного полета. Книга неоднократно публиковалась у нас и за рубежом.

В 1984 г. Академией Наук СССР за достижения в области космических исследований В. Лебедев отмечен Золотой медалью К.Э.Циолковского.

В 1985 году, продолжая работать в НПО "Энергия", по результатам научных исследований подготовил и защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора технических наук. Прошел полный курс подготовки по программе "Буран".

С 1989 г. -- Заместитель директора Института географии АН СССР по научной работе, с возложением обязанностей руководителя Геоинформационного центра при Институте географии АН СССР. В апреле 1991 года Геоинформационный центр был преобразован в самостоятельную организацию - Научный Геоинформационный Центр Академии Наук ( НГИЦ РАН ), директором которого он является по сей день. Работа космонавта Лебедева продолжается на земле!

В. Лебедев -- автор 84 научных работ, в том числе 3-х монографий и 23 изобретений. Награжден орденами и медалями СССР и других стран, а за работу по советско-французской космической программе - орденом Почетного Легиона.

Почетный гражданин многих городов России, штата Техас и города Форт-Уэрт (США).