Родился в Курской губернии в дворянской семье. Отец, Шухов Григорий Петрович — коллежский секретарь, казначей Курского губернского правления (1855). Мать, Вера Капитоновна Пожидаева — владела усадьбой в Щигровском уезде.
В 1871 г. окончил с отличием гимназию в Санкт-Петербурге, после чего продолжил учебу в Императорском Московском техническом училище (ныне МГТУ имени Баумана).
Ещё студентом, В. Шухов создал свое первое изобретение — конструкцию паровой форсунки.
В 1876 г. В. Шухов окончил училище с золотой медалью и послан в годичную командировку для стажировки в Америку.
В 1877-1878 гг. — начальник чертежного бюро Варшавской ж.-д. в Петербурге.
С 1878 г. — технический директор и главный инженер патентно-инновационного бюро А. В. Бари г. Москва.
В 1917-1933 гг. – гл. инженер завода «Парострой».
Основные труды В.Г. Шухова посвящены технологии и оборудованию для нефтяной промышленности, теплотехники и строительства.
В области технологии и оборудования для нефтяной промышленности он предложил ряд принципиально новых решений для производства, хранения и транспортировки нефти.
В 1889 г. построил и сдал в эксплуатацию в г. Баку первую установку для перегонки нефти, на которую получил свою первую привилегию России (патент) на изобретение № 4068 «Устройство для непрерывной дробной перегонки нефти» с приоритетом от 31 декабря 1888 г.
В том же году разработал способ выкачивания нефти из скважин путем накачки в них воздуха или воды (патенты России №№ 11531 «Эрлифт-насос» за 1889 и 4782 «Гидравлический дефлегматор» от 25.09.1890).
В 1891 г. В.Г. Шухов запатентовал промышленную установку для перегонки нефти с разложением, в которой впервые в мире осуществлялся крекинг-процесс в жидкой фазе.
Руководил строительством первого в России нефтепровода от Балаханских нефтяных промыслов до Баку (1897), создал первый в мире мазутопровод с подогревом перекачиваемого мазута отработанным паром паровых насосов.
«Формула Шухова» расчета движения нефти по трубам используется и поныне (2008).
В.Г. Шухов установил приоритет России в деле проектирования и строительства крупнотоннажных нефтеналивных барж грузоподъемностью до 12 000 тонн.
Параллельно, еще с 1890-х, начинает заниматься конструированием водотрубных паровых котлов (патенты России № 6205 и № 6206 от 27 июня 1896, № 23839 от 30 апреля 1913, патенты СССР № 1097 и № 1596 от 1926, № 2520 от 1927) для паровозов, доведя время готовности паровоза к старту до 20-30 минут. Котлы «системы Шухова» завоевали золотую медаль международной выставки в Париже и вскоре обрели всемирную известность.
В области строительной техники им разработаны конструкции легких и экономичных перекрытий различных типов (патенты России № 1894 «Сетчатые покрытия для зданий» и № 1895 «Сетчатые сводообразные покрытия» от 12 марта 1899).
Одно из таких «покрытий» реализовано, в конструкции и ныне существующего дебаркадера Киевского вокзала в Москве (построен в 1915).
Патентом № 1896 от той же даты В.Г. Шухов защитил конструкцию ажурной башни в виде однополостного кругового гиперболоида. Гиперболоидные башни, которые монтировались только из прямолинейных брусьев и не содержали ни одного гнутого элемента, нашли применение и в качестве водонапорных башен, и в качестве маяков. Одна из башен, соответствующих патенту № 1896, высотой 150 м, построена в 1921 г. в Москве на Шаболовке для первой всероссийской радиотелеграфной станции. Её и поныне называют «башней Шухова». Башня аналогичной конструкции упоминается в романе А. Толстого «Гиперболоид инженера Гарина».
В 1939 г. с «башни Шухова» начались первые в СССР телевизионные трансляции.
В 1955-е гг. изображение башни стало эмблемой советского телевидения и заставкой знаменитой телепередачи "Голубой огонек".
Гиперболоидные сетчатые башни использовались также и в качестве корабельных мачт. Они сохраняли устойчивость даже после многих попаданий снарядов в них.
Первые такие мачты установили на линкоре «Император Павел I» в 1903 г. Мачты состояли из 16 стальных труб, диаметр которых постепенно изменялся от 6 дм. внизу до 4 дм. вверху, толщина стенок 6 мм. Мачта начинается с навесной палубы, где нижние концы трубок кницами прикреплены к стальной настилке. На навесной палубе концы трубок расположены по эллипсу—14,3x9,3 фт., а верхние концы по окружности диаметром около 4-х фт. Каждая труба вверху отходит на всей длине от своего прямого направления на четверть окружности в сторону, обратную вращению часовой стрелки. По высоте мачта состоит из 12 звеньев. Смежные звенья связаны между собой бугелем, сделанным из коробчатой и листовой стали и подкрепленным крестовиной из коробчатой стали. Высота мачты от навесной палубы до наблюдательного поста, на марсе равна 100 футам. Реи сделаны из трубчатой стали диаметром 6 и 1/2 дм.- 5 и 1/2 дм. и толщиной стенок 1/2 дм. Стеньги деревянные.
Так как патент Шухов действовал только на территории России, то американцы тут же начали оснащать гиперболоидными сетчатыми мачтами и свои военные корабли.
По проектам В.Г. Шухова построено около 500 мостов, в частности, через такие реки, как Волга, Ока, Енисей.
Он же выполнил работы по выпрямлению минарета медресе Улугбека в г. Самарканд и много др. инженерных работ.
Во время 1-й мировой войны В.Г. Шухов спроектировал более 40 типов подводных мин, создал принципиально новую конструкцию платформы для тяжелых артиллерийских орудий, которые, кроме своей основной функции, служили и для передвижения этих орудий.
За период 1888-1934 гг. в царской России и в СССР В.Г. Шухов получил всего 17 патентов на изобретения — большинство своих многочисленных изобретений не считал нужным патентовать.
Погиб в Москве в результате несчастного случая. Похоронен на Новодевичьем кладбище.
В.Г. Шухов — Почётный член Академии Наук СССР, Заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1928), Герой Труда (1932), Лауреат премии им. В. И. Ленина (1929).
В Москве на здании НИИ «Проектстальконструкция» (бывш. бюро А. В. Бари) и на доме, где жил В.Г. Шухов, установлены мемориальные доски.
В 1963 г. именем В.Г. Шухова в Москве названа улица в р-не Шаболовки, а в ноябре 2008 г. на Сретенском бульваре установлен памятник.
Имя В.Г. Шухова носит Белгородский государственный технический университет.
На родине В.Г. Шухова в г. Грайворон Белгородской области его именем названа одна из улиц и городской сад, где установлен памятный обелиск.
Начиная с 1990-х, в России ежегодно проводится конкурс им. В.Г. Шухова на звание «инженер года».
В 2002 г. его лауреатами стали четверо курян: директор научно-технического центра ЗАО «Курскрезинотехника» А. Яковенко, гл. инженер ОАО «Электроаппарат» П. Ишков, начальник КБ з-да «Прибор» Т. Чаплыгина и директор института экологической безопасности М. Рудник.
Инженерные идеи В. Шухова, по добычи нефти, прокладки трубопроводов, строительстве танкерного флота и глубине переработки нефти разрабатывются и поныне (2017).
В 1963 г. в порту города Кобе (Япония) построена 108-метровая башня Kobe Port Tower по конструкции Шухова.
В 2005-2009 гг. в г. Гуанчжоу (КНР) построена телебашня гиперболоидной конструкции (патент 1896 В.Г. Шухова) высотой 600 м. — вторая по высоте в мире. Башня представляет комбинацию гиперболоидной несущей сетчатой оболочки и центрального ядра. Сетчатая оболочка башни выполнена из стальных труб большого диаметра.
Изображение Шуховской башни стало логотипом выставки «Инженерное искусство» в центре Помпиду, Париж.
Шуховские сетчатые конструкции легли в основу архитектурного стиля «хай-тек», родоначальником которого стал британский архитектор Норман Фостер — лауреат Императорской и Притцкеровской премий, Почётный член Российской академии художеств.
30 июня 2022 г. Банк России презентовал новую 100-рублёвую банкноту, где лицевой стороне есть изображение Шуховской башни.
Ист.: И. Я. Конфедератов. Владимир Григорьевич Шухов, М.—Л., 1960.