Владимир Вихров родился 11 декабря 1926 года в семье военнослужащего в городе Владимир. Окончил среднюю школу, затем учился в авиационном техникуме. По окончании техникума работал на Горьковском авиационном заводе и параллельно занимался в театральной студии.
В 1960 году был принят в труппу Горьковского театра драмы.
Дважды Вихров был директором Горьковского академического театра драмы — с 1971 по 1973 г. и с 1988 по 2003 год.
Свою творческую деятельность Вихров сочетал с общественной. С 1952 года Владимир Валентинович — член Союза театральных деятелей РСФСР. С 1952 года он делегат всех съездов Союза театральных деятелей, Постоянно избирался в руководящие органы СТД, был заместителем председателя, секретарём СТД РФ. В 1975 году В. В. Вихров возглавил Нижегородскую организацию СТД РФ. При активном участии Владимира Валентиновича Вихрова в Н. Новгороде был построен Дом Актёра. В 1996 году Вихрову было присвоено звание Почётного гражданина Нижнего Новгорода.
Умер Вихров 17 ноября 2005 года в Нижнем Новгороде. Похоронен на Бугровском кладбище Нижнего Новгорода. Имя Владимира Вихрова носит Нижегородский Дом актера.
Сын — актёр В. В. Вихров