В. В. Репин родился 31 августа 1971 года в Новосибирске. Начал играть на скрипке в пятилетнем возрасте у Натальи Гатиатулиной. Вскоре по её инициативе перешел учиться к профессору Новосибирской консерватории З. Н. Брону. В 1982 году Брон ввел в репертуар Вадима концерт для скрипки с оркестром Т. Н. Хренникова. В 11 лет Репин стал лауреатом (Первая премия) Международного конкурса скрипачей имени Венявского в Люблине.
В 1989 году Репин стал победителем на наиболее престижном конкурсе скрипачей в мире — Конкурсе имени королевы Елизаветы в Брюсселе. В финальном туре он играл концерт для скрипки с оркестром П. И. Чайковского и 3-ю сонату Брамса.
В том же 1989 году Вадим Репин вместе с семьей З. Н. Брона и другими его учениками — Николаем Мадоевым, Максимом Венгеровым и Натальей Прищепенко переехал в Любек, Германия.
В настоящее время проживает в Швейцарии и Италии. Имеет два гражданства: российское и бельгийское (подарок бельгийской королевы).
Исполнял произведения Моцарта, Брамса, Бетховена, Сибелиуса, Чайковского, Танеева, Равеля, Стравинского, Прокофьева, Мясковского, Шостаковича, Губайдулиной.
Играл с известными оркестрами под руководством И. Менухина, Мстислава Ростроповича, Н. Марринера, Зубина Меты, Рикардо Мути, К. Нагано, Рикардо Шайи, В. Гергиева, Д. Ливайна, К. Мазура, С. Реттла, Эса-Пекки Салонена и других выдающихся дирижёров. Записывал диски с Мартой Аргерих, Борисом Березовским, Николаем Луганским, Михаилом Плетнёвым, Юрием Башметом, Евгением Кисиным.
В 2007 году принимал участие в ежегодном муждународном музыкальном фестивале "Crescendo".