Родился в семье учителя, окончил гимназию и железнодорожный техникум. В 17 лет вступил добровольцем в Красную армию, участвовал в Гражданской войне, через год был демобилизован как несовершеннолетний. Работал инспектором-ревизором и плановиком.
В литературу пришёл сравнительно поздно: начал печататься в 1947 году как очеркист; в 1951 году выпустил научно-фантастический роман «Энергия подвластна нам», сюжетом которого служит попытка применения «лучей смерти» против СССР американскими империалистами и уцелевшими фашистами.
Изданный в 1956 году детективный роман «Жёлтый металл», посвященный нелегальной добыче, скупке и перепродаже золота, вызвал скандал в партийном руководстве и был изъят из продажи, по официальной формулировке «за хулиганские выпады в адрес грузин и других советских народов»; возможно также, из-за слишком подробных описаний функционирования советской «теневой экономики». По мнению исследователя Н. Митрохина, эта книга фактически являлась обвинением Советской власти в нарушении экономических свобод, пресечении естественного для человека интереса к предпринимательству и развале деревни; с другой же стороны, отличалась «махровым» этнонационализмом, представляя собой «первое в СССР за несколько десятилетий литературное произведение на русском языке, проникнутое ксенофобией в отношении целого ряда этнических групп и еще три десятка лет не имевшее в этом деле публично заявлявших о себе последователей».
Известность Валентину Иванову принесли исторические романы «Русь изначальная» (1966), «Повести древних лет» (1955) и «Русь великая» (1961), действие которых происходит соответственно в VI, IX и XI веках; впоследствии они были объединены автором в трилогию.
В 1968—1972 годах Иванов — участник «Русского клуба» — неформальной организации русских националистов, собиравшихся в Московском отделении Всесоюзного общества охраны памятников истории и культуры (ВООПИиК). По мнению Н.Митрохина, Иванову протежировала националистически настроенная группа (т. н. «русская партия», «группа Шелепина») в руководстве КПСС .