Выступал за команду ЦСКМО/ЦСКА. Чемпион СССР 1955, 1958, 1960, 1961, 1962, 1965, 1966. В составе сборной Москвы чемпион СССР и победитель Спартакиады народов СССР 1963, серебряный призёр союзных первенств и Спартакиад 1956 и 1959. Обладатель Кубка европейских чемпионов 1960 и 1962.
В сборной СССР в официальных соревнованиях выступал в 1960—1964 годах. В её составе стал олимпийским чемпионом 1964, двукратным чемпионом мира (1960 и 1962), бронзовым призёром чемпионата Европы 1963.
В 1956 году закончил Московский инженерно-строительный институт имени В. Куйбышева. Кандидат технических наук (1973), профессор, автор более 60 научных трудов по теории и методике физического воспитания. В 1989—2002 работал заведующим кафедрой физического воспитания и спорта Московского государственного строительного университета.
В. А. Коваленко — заслуженный работник физической культуры Российской Федерации.