Происходил из княжеского рода, ведущего начало от кабардинского владетеля Инала, возводившего родословие к египетским мамлюкским султанам. Сын статского советника князя Александра Александровича Черкасского (1779—-1841) и его жены Варвары Семеновны Окуневой (1786—-1877).
Закончил юридический факультет Московского университета. Во время учёбы находился под влиянием профессоров Погодина , Бодянского и Крылова. Был удостоен серебряной медали за работу «Очерк истории сельского сословия в России»: изложив историю политического развития русской волости, Указал на единственный, по его мнению, нормальный выход из крепостного состояния — «общинный политический быт волости, основанный на твёрдой поземельной собственности».
После окончания университета готовился к научной деятельности — собирал материалы для диссертации о «целовальниках», — но, живя в своём имении с. Пригори Веневского уе., увлёкся сельским хозяйством и положением крестьянства.
Организует кружки помещиков для обсуждения крестьянского вопроса. Составляет проект освобождения крестьян от крепостной зависимости, где анализирует Положение об обязаных крестьянах гр.Киселёва, осуждает безземельное освобождение (кроме дворовых и мастеровых). В своих имениях проводит эксперимент: освобождение с выкупной ценой 60—100 руб. за душу с рассрочкой на 2—3 года; (якобы) распространить эксперимент на землю заложенного имения он не имел возможности. Последнее послужило поводом к сомнению в искренности его намерений.
Участвует в деятельности образованного тульским губернатором Н. Н. Муравьёвым кружка помещиков по разработке проекта освобождения крестьян в собственных имениях — работы кружка были прекращены в 1848 г.
После женитьбы (1850) на Екатерине Алексеевне Васильчиковой проводит зимы в Москве, где сближается со славянофилами, участвует в деятельности славянофильских кружков (1850—51), готовит статью «Юрьев день» для второго тома «Московского сборника». Статья была признана цензурой «особенно вредной», кн. Черкасский подвергся ограничению в правах печатания и полицейскому надзору, снятым после воцарения Александра II. Со славянофилами был близок в практических вопросах, не разделяя религиозно-философских основ славянофильства.
Участвует в редакции «Русской Беседы», издаёт статьи «Обозрение политических событий в Европе за 1855 г.», «О сочинениях Монталамбера и Токвиля» и «Тройственный союз».
В начале 1857 г. выступает с трудом «О лучших средствах к постепенному исходу из крепостного состояния», где делает вывод, что реформа должна также выполнить задачу обеспечения рабочей силой промышленного и товарного сельскохозяйственного производства:
В 1857 г. выезжает за границу, где фрейлиной баронессой Э. Ф. Раден бы представлен Вел. кн. Елене Павловне, для которой написал две записки «О главных и существеннейших условиях успеха нового положения».
С конца 1857 г. активно участвует в общественной деятельности по подготовке Крестьянской реформы. В тульском губернском комитете отстаивает вопрос наделения крестьян землёй, подвергается угрозе исключения из числа тульских дворян. Публикует резонансную статью «Некоторые черты будущего сельского управления», где выступает за предоставление дворянам преимущественного права местного наблюдения за интересами сельского сословия и местного суда над ним, право опеки и надзора, сохранение за помещиком права на телесное наказание крестьян (до 18 розог).
Входит, как член-эксперт, в состав Редакционной комиссии для составления положений о крестьянах (1858—1860), где примыкает к Н. А. Милютину и Ю. Ф. Самарину. В 1861—63 гг. — мировой посредник в Веневском уе.
Помощник статс-секретаря Н. А. Милютина, главный директор правительственной комиссии внутренних дел в Царстве Польском (1864—1866), совместно с Н. А. Милютиным и Ю. Ф. Самариным проводит политику умиротворения после Польского восстания 1863 г., участвует в разработке Положения от 19 февраля 1864 г., наделявшего землей польских крестьян. При его непосредственном участии принято законодательство в области образования и выработана новая политика в конфессиональной сфере.
Московский городской голова (с 4 апреля 1869 г. по 13 марта 1871 г.), один из разработчиков Городской реформы 1870 г., авторов Городового положения.
По его инициативе московская дума, по случаю объявления самостоятельности действий России на Чёрном море (ограниченной Парижским трактатом) и введения всеобщей воинской повинности (1870), подала всеподданнейший адрес, расцененный министром императорского двора как составленный «в неуместной и неприличной форме».
После инцидента вышел в отставку; несколько лет как частное лицо путешествовал по Европе.
Во время русско-турецкой войны 1877—1878 годов был уполномоченным при действующей армии от центрального управления Общества Красного Креста. Его заслуге принадлежит подготовка санитарных поездов, транспортных средств, перевозивших раненых. Лично распоряжался финансами Общества Красного Креста. Его распорядительность спасла сотни жизней обороняющих Шипкинский перевал и осождающих Плевну.
В 1877-1878 гг., как заведующий гражданским управлением Болгарии, занимался устройством гражданской администрации на оккупированной территории; вводил сельское, городское и земское самоуправление. Подготовленная им записка была одобрена Императором и легла в основу Конституции Болгарии 1879 года.
Скончался в день заключения Сан-Стефанского мирного договора — 19 февраля 1878 года. На смертном одре интересовался только одним - ходом переговоров Н.П. Игнатьева с турецкими представителями. Похоронен в Даниловском монастыре рядом с Н. В. Гоголем, А. С. Хомяковым и Ю. Ф. Самариным.
Именем Владимира Александровича названо село Черкаски в Монтанской области Болгарии. В 2008 г. при поддержке кмета села в Черкаски открыт барельеф В.А. Черкассому. В музее Вършеца в честь деятеля представлена небольшая экспозиция.