Родился 10 августа 1931 в Харькове. Представитель семейной династии психологов (отец — Пётр Иванович Зинченко, сестра — Татьяна Петровна Зинченко, сын — Александр Владимирович Зинченко).
Окончил отделение психологии философского факультета МГУ имени М.В. Ломоносова (1953). Кандидат психологических наук (1957), тема диссертации «Некоторые особенности движений руки и глаза и их роль в формировании двигательных навыков» (научный руководитель проф. А.В.Запорожец). Доктор психологических наук (1966), тема диссертации: «Восприятие и действие». Профессор (1969). Академик Российской Академии Образования (1992). Академик-секретарь отделения психологии и возрастной физиологии РАО (1991-1998). Почетный член Американской академии искусств и наук (1989). Почётный доктор Тартуского университета (2011). Главный редактор международного научного журнала «Культурно-историческая психология»; член редколлегии научных журналов «Вопросы психологии», «Вопросы философии», «Человек».
Создал кафедру психологии труда и инженерной психологии факультета психологии МГУ имени М.В.Ломоносова и был её заведующим (1970-1982). Организовал и возглавлял лабораторию инженерной психологии в НИИ Автоматической аппаратуры (1961-1969). Заведовал отделом эргономики ВНИИ технической эстетики ГКНТ СССР (1969—1984). Создал кафедру эргономики Московского института радиотехники, электроники и автоматики (1984 - 2001). Создал и возглавлял кафедру психологии в Государственном Университете природы, общества и человека «Дубна» (1998-2013). Ординарный профессор факультета психологии ГУ ВШЭ (2004-2014). Под руководством В.П. Зинченко защищено более 50 кандидатских диссертаций. Многие его ученики стали докторами наук.
Общая психология; теория и методология психологии; психическое и духовное развитие человека; психологическая педагогика и развивающее обучение; культурно-историческая психология; психология сознания; возрастная психология; экспериментальная психология; когнитивная психология; инженерная психология и эргономика.
В.П.Зинченко исследовал онтогенез восприятия и разработал совместно с А.В.Запорожцем концепцию перцептивных действий, на основании которой был проведен цикл экспериментальных исследований зрелых форм перцепции, формирования зрительного образа, роли моторных компонентов в восприятии, восприятия как перцептивной деятельности. Дальнейшие исследования движений и действий нашли отражение в разработанной им модели предметного действия. Исследования в области когнитивной и инженерной психологии включали работы по зрительной кратковременной памяти, визуальному и творческому мышлению. Его труды способствовали созданию гуманистически ориентированной психологии и эргономики. В последние годы В.П.Зинченко активно развивал идеи культурно-исторической психологии, сформулировал положение о сознании как функциональном органе индивида, разрабатывал проблемы психологии доверия и психологии понимания, духовного развития, развивающего образования, психологической педагогики, поэтической антропологии и органической психологии, сознания и творчества.
В.П.Зинченко вел большую педагогическую работу, читал в ряде высших учебных заведений курсы лекций по общей психологии, инженерной психологии и эргономике, методологии психологии.
В. П. Зинченко — автор более 400 научных публикаций, свыше 100 его работ изданы за рубежом, в том числе 12 монографий на английском, немецком, испанском, японском и других языках. Основные научные труды В.П.Зинченко: