ვლადიმერ ვორონინი დაიბადა 1870 წ. რუსეთში, ტულის გუბერნიის სოფელ ნიკოლსკოეში.
1893 წლიდან, მოსკოვის უნივერსიტეტის სამედიცინო ფაკულტეტის დამთავრების შემდეგ ვ.ვორონინი მუშაობდა გერმანიაში, შემდეგ საფრანგეთში, პარიზის პასტერის ინსტიტუტში. მისი იმდროინდელი შრომები დღესაც არ კარგავენ სამეცნიერო მნიშვნელობას.
1897 წელს მან დაიცვა სადოქტორო დისერტაცია, 1908 წლიდან იყო პროფესორი, 1908 წლიდან 1922 წლამდე ხელმძღვანელობდა ოდესის უნივერსიტეტის ზოგადი პათოლოგიისა და ბაქტერიოლოგიის კათედრას, ამავე დროს, იყო ოდესის ბაქტერიოლოგიური სადგურის ხელმძღვანელი.
1922 წელს, ახლად ჩამოყალიბებული თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მესვეურების მიერ მოწვეული იქნა საქართველოში, თსუ-ის სამკურნალო ფაკულტეტის პათოლოგიური ფიზიოლოგიის კათედრის გამგედ. ამ კათედრას ვ.ვორონინი სამედიცინო ინსტიტუტის ცალკე უმაღლეს სასწავლებლად გამოყოფის შემდეგაც (1930 წლიდან 1955 წლამდე) უძღვებოდა. ამავე დროს, 1944 წლიდან იგი საქართველოს მეცნიერებათა აკადემიის ივანე ბერიტაშვილის ფიზიოლოგიის ინსტიტუტის პათოფიზიოლოგიის განყოფილებას და საქართველოს მეცნიერებათა აკადემიის ნერვული სისტემის პათოფიზიოლოგიისა და მორფოლოგიის განყოფილებას ხელმძღვანელობდა.
მეცნიერების დამსახურებულმა მოღვაწემ (1941 წლიდან), საქართველოს მეცნიერებათა აკადემიის საპატიო წევრმა (1944 წლიდან), ვ.ვორონინმა გამოიარა ხანგრძლივი და ნათელი ცხოვრების გზა მეცნიერებაში და მიუძღვნა ის ანთების საერთო პათოლოგიის, სისხლის მიმოქცევისა და პერიფერიული ნერვული სისტემის შესწავლას. ის გამოირჩეოდა ფუნდამენტური და ენციკლოპედიური ცოდნით მედიცინის, ფიზიკის, ქიმიის, მათემატიკის სფეროში, ჰქონდა ფენომენალური მეხსიერება და სამეცნიერო-კვლევითი და პედაგოგიური მუშაობის უდიდესი გამოცდილება. ყოველივე ეს აისახა მის ორტომეულში „ პათოლოგიური ფიზიოლოგიის სახელმძღვანელო“ (1947-1948). ეს წიგნები ხასიათდება შინაარსობრივი მნიშვნელობით და ორიგინალურობით, ვინაიდან მრავალი დაავადების პათოგენეზის საკითხების გადასწყვეტად ვ.ვორონინი ფართოდ იყენებდა ფიზიკის, მექანიკის და მათემატიკის კანონებს. მის მიერ გამოქვეყნებული იყო 70-მდე შრომა, მიძღვნილი პათოფიზიოლოგიის, მორფოლოგიის, მიკრობიოლოგიის, ეპიდემიოლოგიის საკითხებს, და აგრეთვე სტატისტიკის და კიბერნეტიკის გამოყენებას მედიცინაში.
დიდი წვლილი მიუძღვის ვ.ვორონინს მაღალკვალიფიცირებული სამეცნიერო კადრების მომზადებაში. მის მოსწავლეთა შორის იყვნენ არა მხოლოდ ცნობილი პათოფიზიოლოგები (ა.ბოგომოლეცი, ი.ზაალიშვილი, გ.მჭედლიშვილი და სხვ.), არამედ მრავალი კლინიცისტიც (პ.გერცენი, ვ.ფილატოვი, მ.იასინოვსკი, ლ.დმიტრიენკო, კ.ერისთავი, ი.ლორთქიფანიძე, ა.ჭეიშვილი და სხვ.).
1955 წლიდან 1976 წლამდე თსუ-ს პათოფიზიოლოგიის კათედრას ხელმძღვანელობდა მისი მოსწავლე, პროფესორი ირინა ზაალიშვილი, 1976 წლიდან 1990 წლამდე კათედრის გამგე იყო აგრეთვე მისი მოსწავლე, პროფესორი თეიმურაზ ნათაძე. ვ.ვორონინის სამეცნიერო ტრადიციების გამგრძელებელი იყო პროფესორი ვახტანგ ყიფიანი, რომელიც კათედრას (ამჟამად დეპარტამენტი) 1990 წლიდან 2015 წლამდე ხელმძღვანელობდა.
ვ. ვორონინი არასდროს არ ყოფილა საბჭოთა კავშირის კომუნისტური პარტიის წევრი, მიუხედავად ამისა იგი დაჯილდოვებული იყო ლენინის ორი ორდენით და შრომის წითელი დროშის ორი ორდენით. 1959 წელს, უკრაინის მეცნიერებათა აკადემიამ მიანიჭა ვ.ვორონინს ა. ბოგომოლეცის სახელობის სამეცნიერო პრემია მისი მონოგრაფიისთვის «ანთება“.
ა.ვორონინმა სიცოცხლის ბოლომდე არ დატოვა საქართველო, რომელიც ძალზე უყვარდა, და თითქმის 40 წელი მოახმარა საქართველოს მეცნიერულ კეთილდღეობას.
ვლადიმერ ვორონინი გარდაიცვალა 1960 წელს, თბილისში.