Родился в Батуми в рабочем поселке. Родители никакого отношения к музыке не имели: бабушка, дедушка, отец и мать работали инженерами. Правда, мама немного играла на фортепиано. Вырос в Батуми, где закончил музыкальную школу по классу фортепиано.
В 1983 — 1987 годах учился в Николаевском кораблестроительном институте.
В 1989 году вместе с братом вошёл в состав группы «Диалог», которую покинул в 1993 году.
В 1993 году в Киеве на фестивале цветов «Роксолана» состоялся сольный дебют Валерия Меладзе. Тогда с Валерием заключил контракт продюсер Евгений Фридлянд.
В 1994 году защитил кандидатскую диссертацию (тема — «Интенсификация обменных процессов в ионитном фильтре с псевдовибро-ожиженным слоем катиона»).
В 2007 году стал музыкальным продюсером Фабрики звёзд-7 вместе со своим братом Константином Меладзе.
Бывший член партии «Единая Россия».
В одной из гастрольных поездок по Германии в начале 2000-х гг. певец давал концерт в Гамбурге. При этом он появился на сцене в нетрезвом виде, и с бокалом красного вина в руке. Прямо со сцены Валерий Меладзе начал произносить тосты, например «За здоровье детей всего мира…», продолжая при этом своё выступление. Как доказательство подобных действий, в одном из интервью певец сам заявил, что «…я и на концертах часто говорю тост, поднимаю бокал…».
Дети :