Заведующая кафедрой психологии развития Московского педагогического государственного университета (с 1988 года). Главный редактор журнала «Развитие личности», председатель секции «Развитие личности» Российского психологического общества. Член редакционных коллегий журналов «Вопросы психологии», «Народное образование», «Начальное образование». Член Союза писателей России и Московского союза журналистов.
Родилась 22 января 1935 года в городе Никольск-Уссурийский в Приморском крае (в феврале 1935 года город был переименован в Ворошилов, с 1957 года — Уссурийск). Отец — кадровый офицер Красной Армии — погиб на фронте Великой Отечественной войны в 1942 году.
Уже в школьные годы оформился интерес В. С. Мухиной к зоопсихологии, сформировавшийся под влиянием работ одного из крупнейших российских учёных-зоопсихологов Надежды Николаевны Ладыгиной-Котс. Н. Н. Ладыгина-Котс стала учителем В. С. Мухиной и её руководителем во время обучения на биолого-химическом факультете Московского государственного педагогического института имени В. И. Ленина, который Мухина окончила в 1956 году. Под руководством Н. Н. Ладыгиной-Котс она училась наблюдению за поведением животных.
В конце 1950-х годов В. С. Мухина осуществила на базе Московской психиатрической больницы им. П. П. Кащенко серию экспериментов по использованию дрессированных животных для лечения психически больных людей, в результате которых были получены обнадёживающие результаты.
С 1962 года В. С. Мухина начала преподавательскую работу на кафедре психологии МГПИ им. В. И. Ленина. В 1965 году она защитила кандидатскую диссертацию, а в 1972 году — докторскую.
Автор дневника матери, уникального по продолжительности непрерывного научного наблюдения за психическим развитием сыновей-близнецов, — от рождения до 7 лет (издан в книгах «Близнецы: Дневник развития двух мальчиков», 1968, 1997 и «Таинство детства», 1998, 2000, 2004).
В 1960—1970-х годах исследовала знаковую функцию сознания в развитии графических образов у детей (книга «Изобразительная деятельность ребёнка как форма усвоения социального опыта», 1981). В 1970-х годах В. С. Мухина выявила психологическую одновременность вхождения ребёнка в мир реальных предметов и в мир их символических замещений, постепенное ослабление прямой зависимости детского поведения от функционального назначения окружающих предметов и нарастание степени свободы ребёнка в сфере его действий с предметами-заместителями и в развитии рефлексии.
С 1970-х годов разрабатывает проблему психического развития личности как взаимодействия процессов её идентификации и обособления; на этой базе обосновала варианты психологической поддержки с учётом возраста индивида.
В 1975—1980 годах предложила теорию исторического и онтогенетического развития структурных звеньев самосознания, в систему которых включила: эмоционально-ценностное отношение человека к себе телесному, к своему имени, к индивидуальному психическому «Я»; притязание на признание; половую идентификацию; психологическое время личности (прошлое, настоящее, будущее); социальное пространство личности — её права и обязанности. С позиций этой теории становятся возможными диагностика и коррекция негативных проявлений в развитии психических процессов, в том числе связанных с групповыми и этническими проблемами.
С 1988 года по настоящее время заведует кафедрой педагогической психологии (ныне кафедра психологии развития) МПГУ. Сыновья в настоящее время кандидаты психологических наук, профессора московских вузов.
С 1992 по 1998 год одновременно директор Института развития личности РАО. С 1997 года под её руководством начал выпускаться журнал «Развитие личности», ставший одним из ведущих профессиональных периодических изданий нашей страны.
В. С. Мухина участвовала в организации психологической помощи пострадавшим от Спитакского землетрясения в Армении (1988—1989). С конца 1980-х годов руководила подготовкой практических психологов для регионов, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС.
В 1992—1999 возглавляла программу РАО «Будущие лидеры России». С 2002 года совместно с отделом психологической службы ГУИН Министерства юстиции РФ разрабатывается «Программа реабилитации матери и ребёнка в условиях лишения свободы» и программа «Инновационные технологии социальной адаптации и ресоциализации осужденных к длительным срокам наказания».
В 2004 году руководила группой психологов по оказанию психологической экспресс-помощи детям, пострадавшим при теракте в Беслане. Участник реализации программ поддержки детства, в том числе «Дети-сироты», «Дети-инвалиды», «Дети Чернобыля» и др. Автор концепции кабинета детского психолога, в оборудование которого входят стимульные куклы (патенты РФ, 1992) для детей с различными психологическими проблемами.
Под руководством В. С. Мухиной проведено множество этнопсихологических исследований в различных регионах нашей страны и за её пределами, среди которых: Север и Дальний Восток — экспедиционные исследования личности малочисленных народов Севера и Дальнего Востока в контексте традиционной культуры и современных условий (чукчи, эскимосы, коряки, алеуты, эвенки, нивхи, саамы, эвены, юкагиры, якуты и др.), 1985—2001; Краснодарский край: этнопсихологические экспедиции по исследованию казачества как специфической социальной группы; межэтнические отношения в крае, 1992—2001. Под руководством В. С. Мухиной, помимо исследований на территории многих регионов России, проводились исследования в странах СНГ: Белоруссии, Украине, Молдавии, Армении, Грузии, Казахстане; а также в странах дальнего зарубежья: Болгарии, Германии, Греции, Испании, Польше, Китае, Монголии, Корее, Вьетнаме, Индии, США, Колумбии, Кубе, Чаде, Бенине, Сан-Томе и Принсипи, Hамибии, Эфиопии и других странах.
Под руководством В. С. Мухиной защищено 10 докторских и 64 кандидатских диссертации.
Датой основания научно-педагогической школы под руководством В. С. Мухиной можно считать 1988 год — год создания на факультете педагогики и психологии МПГУ кафедры педагогической психологии, затем переименованной в кафедру психологии развития.
К числу основных направлений научной школы под руководством В. С. Мухиной относятся: «Структура самосознание личности»; «Этническое самосознание в контексте межэтнических отношений»; «Механизмы формирования и развития (идентификация-обособление) человека как социальной единицы и как уникальной личности»; «Диагностика и психологическое сопровождение личности на всех этапах ее развития в нормальных и в экстремальных условиях»; «Личность и этносы в условиях интернализации и глобальной аккультурации».
Научная значимость школы В. С. Мухиной обусловлена новизной концептуального видения феноменологии развития и бытия личности как в плане исторического анализа становления в человеке двух его ипостасей: Социальной Единицы и Уникальной Личности, так и в плане перспектив личности и этносов в условиях интернализации. Концепция представляет собой мировоззренческую позицию, методологию, которые определяют развитие самосознания учащейся молодёжи (в том числе и подростков). Многочисленные учебники и учебные пособия, отражающие методологические основы концепции имеют большой спрос (до семи — девяти изданий). Методология, разработанная В. С. Мухиной, стала частью научного и обыденного самосознания нового поколения психологов и молодёжи.
Практическая значимость обусловлена тем, что полученные результаты в области развития и бытия личности в различных социальных, культурных и этнических условиях на сегодняшний день объективно являются базовыми основаниями развития отечественной психологической науки и практики. Основанные на методологических позициях технологии взаимодействия с детьми, подростками, молодёжью, взрослыми и старшеклассниками дают достойный практический эффект как в индивидуальной, так и в групповой, и массовой работе.
В. С. Мухина заложила основы принципиально нового направления этнопсихологии: изучение этнического самосознания через его структурные звенья.
В. С. Мухина является автором концепции и практических разработок для кабинета детского психолога. Ею созданы и запатентованы стимульные куклы: для работы с детьми, имеющими проблемы в осознании эмоциональных проявлений людей и саморефлексии; для диагностики этнической напряжённости, половой идентификации. Она является головным разработчиком А-теста «ВИ-ЗИ-ЭС», позволяющего диагностировать и осуществлять тренинги специалистов, работающих в экстремальной ситуации. В. С. Мухина продуктивно осуществляет психологическую помощь в острых социально-психологических ситуациях и ситуациях стихийных бедствий.