Родился 2 февраля 1984 года в Якутске в многодетной семье военнослужащего. Виталий был старшим из 10 братьев и сестёр. В 1992 году с семьёй переехал в деревню Бакмасиха (Барабинский район Новосибирской области). После окончания 9 классов средней школы обучался в Барабинском профессионально-техническом училище № 11. Не окончив обучение, пошёл работать.
Весной 2002 года призван в Вооруженные Силы Российской Федерации. Прошёл учёбу в Окружном учебном центре Сибирского военного округа на специальность механика-водителя танка. Через полтора года службы заключил контракт с ВС РФ и выбрал для службы 42-ю мотострелковую дивизию Северо-Кавказского военного округа. В мае 2004 года получил звание младшего сержанта и был назначен командиром танка. В мае 2008 года, после окончания обучения на курсах по подготовке младших офицеров произведён в младшие лейтенанты и назначен командиром танкового взвода 71-го гвардейского мотострелкового полка.
8 августа 2008 года дивизия была поднята по тревоге и совершила марш-бросок в Южную Осетию. 9 августа прибыла в район Джавы, 10 августа переброшена в Цхинвал. Взвод Неффа занял позицию в районе железобетонного моста через реку Большая Лиахви на восточной окраине Цхинвала, обеспечивая свободный проход российских подразделений через мост. Вступал в боестолкновения с грузинскими частями. 10 августа после обеда взвод Неффа получил указание передислоцироваться в район пересечения улиц Московской и Энгельса для обеспечения огневого прикрытия мотострелковых подразделений, наступающих к центру Цхинвала. При движении на новую позицию был атакован противником. Танк Неффа был поражён двумя выстрелами из гранатомётов и загорелся. При покидании танка Виталий Нефф был ранен осколками разорвавшейся рядом мины. Тяжелораненый, он вернулся к танку, чтобы помочь выбраться из машины раненому заряжающему танка гвардии рядовому Кумарову. Вынося на себе товарища, был смертельно ранен осколками разорвавшейся мины.
Похоронен 20 августа 2008 года в деревне Бакмасиха.
Указом Президента Российской Федерации от 1 октября 2008 года гвардии младшему лейтенанту Виталию Витальевичу Неффу, «за мужество и героизм, проявленные в ходе контртеррористической операции на Северном Кавказе », присвоено звания Героя Российской Федерации (посмертно).
У Виталия Неффа осталась невеста, в феврале 2009 года родился сын.
27 ноября 2009 года в городе Барабинске на монументе Славы установлен бюст Героя России Виталия Неффа, а 4 августа 2010 года — памятная гранитная плита с именами барабинцев, погибших в Афганистане, Чечне и Южной Осетии, в том числе Виталия Неффа.