Василий Филиппович Маргелов родился 27 декабря (14 декабря по старому стилю) 1908 года в городе Екатеринослав Российской империи (ныне - Днепр, Украина) в семье рабочего чугунолитейного завода Филиппа Маркелова. Фамилию Маргелов получил позднее из-за ошибки служащего, который заполнял партийный билет. В 1913 году семья переехала на родину отца, в местечко Костюковичи Климовичского уезда Могилевской губернии (ныне - город в Могилевской области Белоруссии).
В декабре 1939 года принял командование отдельным лыжным разведывательно-диверсионным батальоном 596-го стрелкового полка 122-й стрелковой дивизии. Участвовал в советско-финской войне 1939-1940 годов, был снова ранен.
В апреле - октябре 1940 года был помощником командира 596-го стрелкового полка по строевой части, затем командовал 15-м отдельным дисциплинарным батальоном в Ленинградском военном округе.
На фронтах Великой Отечественной войны 1941-1945 годах находился с июля 1941 года, сначала - в должности командира 3-го стрелкового полка 1-й Ленинградской дивизии народного ополчения (с сентября 1941 года - 1-я моторизованная дивизия). В ноябре 1941 года был назначен командиром 1-го Особого лыжного полка морской пехоты Балтийского флота. 21 ноября 1941 года был тяжело ранен при лыжном рейде в тыл противника на Ладожском озере.
До февраля 1942 года находился в госпитале, после излечения командовал 218-м стрелковым полком 80-й стрелковой дивизии 54-й армии Ленинградского и Волховского фронтов. Участвовал в обороне Ленинграда, руководил рейдами в тыл неприятеля.
В июле 1942 года стал командиром 13-го гвардейского стрелкового полка 3-й гвардейской стрелковой дивизии, которая в октябре 1942 года окончила переформирование в Тамбовской области и отбыла на Южный фронт, где вошла в состав 2-й гвардейской армии.
В декабре 1942 года в ходе Котельниковской оборонительной операции полк Василия Маргелова трое суток успешно отбивал танковые атаки германской группы армий "Дон" генерал-фельдмаршала Эриха фон Манштейна, которая пыталась прорваться на выручку окруженной в Сталинграде (ныне - Волгоград) 6-й армии генерала Фридриха Паулюса.
С января 1943 года Маргелов занимал пост заместителя командира 3-й гвардейской стрелковой дивизии 2-й гвардейской армии Южного фронта. Участвовал в наступательных операциях Южного и 4-го Украинского фронтов.
После окончания академии Генштаба с апреля 1948 года по апрель 1950 года Василий Маргелов командовал 76-й гвардейской Черниговской воздушно-десантной дивизией (Псков), с апреля 1950 года май 1954 года был командиром 37-го Свирского воздушно-десантного корпуса 1-й Краснознаменной армии в Приморье.
В мае 1954 года был назначен командующим Воздушно- десантными войсками. 14 марта 1959 года был понижен в должности до первого заместителя командующего ВДВ.
В июле 1961 года Василий Маргелов был восстановлен на посту командующего ВДВ, руководил ими вплоть до января 1979 года. Реализовал на практике концепцию применения современных ВДВ - войск, снабженных десантируемой техникой, способных к стремительной дальней переброске и задействуемых в стратегических операциях.
5 января 1973 года на полигоне 106-й гвардейской дивизии ВДВ "Слободка" под Тулой Василий Маргелов руководил операцией, в ходе которой впервые в истории было произведено десантирование экипажа внутри боевой машины десанта. БМД-1 с парашютным комплексом "Кентавр" была сброшена с военно-транспортного самолета и произвела мягкую посадку в заданном районе. Экипаж состоял из командира Леонида Зуева и оператора-наводчика Александра Маргелова - сына командующего ВДВ.
Скончался 4 марта 1990 года. Похоронен на 11-м участке Новодевичьего кладбища столицы.
Герой Советского Союза. Был награжден четырьмя орденами Ленина (1944, 1953, 1968, 1978), орденом Октябрьской Революции (1972), двумя орденами Красного Знамени (1943, 1949), орденом Суворова II степени (1944), двумя орденами Отечественной войны I степени (1943, 1944), орденами Красной Звезды (1944), "За службу Родине в Вооруженных Силах СССР" II (1988) и III (1975) степеней, медалями. В 1944-1945 гг. был отмечен 12-ю благодарностями Верховного главнокомандующего.
Лауреат Государственной премии СССР (1975). Почетный гражданин города Херсон. Почетный солдат 76-й гвардейской десантно-штурмовой дивизии.
Был автором книги "Воздушно-десантные войска" (1977).
Трижды был женат. Первая жена - Мария, вторая - Феодосия Селицкая, третья - Анна Куркина. Сыновья: от первого брака - Геннадий (1931-2016, генерал-майор), от второго - Анатолий (1938-2008, доктор технических наук) и Виталий (род. в 1941, генерал-полковник, разведчик, депутат Госдумы РФ IV созыва). Сыновья от третьего брака - Василий (1945-2010, работал в структуре радиовещательной компании "Голос России") и Александр (1945-2016) - Герой России (1996), испытатель техники ВДВ.
Памятники Василию Маргелову установлены в десятках населенных пунктов РФ, Белоруссии и Украины. Его имя носят Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище, Нижегородский кадетский корпус, улицы и школы в РФ и Белоруссии и др.
Приказом министра обороны РФ Сергея Иванова от 6 мая 2005 года была учреждена ведомственная медаль "Генерал армии Маргелов".
Сыновья Василий и Александр написали книгу об отце "Десантник №1. Генерал армии Маргелов" (2003). В 2008 году на экраны вышел российский телесериал "Десантный батя" (режиссер Олег Штром), в котором роль Василия Меркулова (прототип - Василий Маргелов) исполнил артист Михаил Жигалов.