Родился в Оренбурге. После окончания школы поступил в Волгоградский государственный медицинский институт. Вся трудовая деятельность Владимира Ивановича связана с Волгоградским государственным медицинским институтом. Он прошел путь от младшего научного сотрудника Центра научно-исследовательской лаборатории до ректора.
В 1983 г. ему было присвоено звание доцента, в 1989 г. – профессора. В 2000г. он был избран академиком РАМН по специальности «Клиническая фармакология».
Петров В.И. является создателем Волгоградской школы клинических фармакологов. Он основатель кафедры клинической фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета и ее первый заведующий. Благодаря его усилиям в Волгограде был создан НИИ фармакологии, один из ведущих научных фармакологических центров России.
Владимир Иванович представлял отечественную медицину на многих международных симпозиумах и конгрессах.
Основные научные труды Петрова В.И. включают более 700 публикаций, 32 монографии, 4 учебника, 2 руководства для врачей: «Прикладная фармакоэкономика», «Прикладная фармакоэпидемология», «Практическая биоэтика», «Рецепторы» и др.
С 1990г. и по настоящее время В.И. Петров возглавляет Волгоградский государственный медицинский университет. Под его руководством ВУЗ стабильно занимает ведущее место в рейтинге ВУЗов России. По его инициативе открыты новые факультеты: фармацевтический, медико-биологический, социальной работы и клинической психологии, организовано 14 новых кафедр и отдельных курсов, медицинский колледж, внедрена дистанционная форма обучения в интернатуре на фармацевтическом факультете.
В.И. Петров удостоен почетного звания «Заслуженный врач РФ», Ордена «Почета», Золотой медали П. Эрлиха, Лауреата премии правительства РФ в области науки и техники, «Заслуженный деятель науки РФ».
Звание «Почетный гражданин города-героя Волгограда» Петрову Владимиру Ивановичу присвоено Решением Волгоградской городской Думы от 20.05.2009 № 19/563 за большой вклад в медицинскую науку и практику России, укрепление международного сотрудничества Волгограда с зарубежными государствами, создание высокоэффективной современной системы подготовки и переподготовки медицинских кадров, внедрение новых медицинских технологий лечения и реабилитации жителей Волгограда и активное участие в научной и общественной жизни.
