Владимир Алексеевич родом из села Алепино Собинского района. В 1938–1942 годах учился в механическом техникуме во Владимире (ныне Высшая государственная инженерно-техническая школа (колледж) им. Д.К. Советкина).
Во время Великой Отечественной войны служил в полку специального назначения Управления коменданта Московского Кремля, награждён медалями «За оборону Москвы» и «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941–1945 годов».
Володя с детства интересовался литературой, в десятилетнем возрасте начал писать стихи. В 1940 году во владимирском «Призыве» было опубликовано первое стихотворение начинающего поэта.
В это время юноша посещал литературное объединение под руководством писателя Сергея Ларина. В 1945 году начал публиковать стихи в центральных газетах, что обеспечило поступление в Литературный институт им. М. Горького, который он окончил в 1951 году.
С первой половины 1950-х годов входили поэтические сборники Солоухина «Дождь в степи», «Разрыв-трава», «Журавлиха», «Жить на земле», Аргумент», «Северные берёзы».
Наряду с поэзией занимался поэтическими переводами. В качестве корреспондента журнала «Огонёк» Солоухин побывал в командировках на Целине, в Болгарии, Вьетнаме, Албании. Итогом стали книги очерков «Рождение Зернограда», «Славянская тетрадь», «Открытки из Вьетнама», «За синь-морями». Малой родине Владимир Алексеевич посвятил книги рассказов и повестей, эссе «Олепинские пруды», «Свидание в Вязниках», «Капля росы».
Широкую известность Солоухину принесла книга путевых заметок «Владимирские просёлки». По словам автора, это была попытка «увидеть Россию сквозь внешние очертания советской действительности». Его размышления и сейчас не оставляют равнодушным читателя, влекут в дорогу: «А не пойти ли пешком», – возникла вдруг озорная мысль. – «Выйти из машины средь чиста поля и пойти по первой попавшейся тропинке.
Наверно, тропинка приведёт к деревне. К какой? Не всё ли равно. От деревни будет дорога до другой деревни, а там до третьей… Ночь настала – ночуй. Стучись в крайнюю избу и ночуй. Утро пришло – иди дальше. И так полтора месяца».
Неразрывной связи человека с природой посвящены его книги «Третья охота» и «Трава». Отношение к путям отечественного искусства выражено в публицистике Солоухина – «Письмах из Русского музея», «Чёрных досках», «Камешках на ладони», «Время собирать камни», где художественное наследие России противопоставляется новомодным западным веяниям, меткие наблюдения и характеристики соседствуют с довольно резкими тенденциозными суждениями.
Ещё более резкое обличение звучит в произведениях 1990-х годов – «При свете дня», «Солёное озеро», «Последняя ступень», посвящённых знаковым фигурам советской эпохи – В.И. Ленину, А.П. Гайдару, трагическим страницам её истории. Действительно, Солоухин был человеком увлекающимся, противоречивым, ищущим: с 1952 года состоял в КПСС, позднее заявлял о монархических взглядах, встречался с русскими эмигрантами, за что подвергался резкой критике.
Совместно с писателем Леонидом Леоновым, художниками Ильёй Глазуновым и Павлом Кориным, реставратором Петром Барановским и историком Борисом Рыбаковым стоял у истоков Всероссийского общества охраны памятников истории и культуры, являлся председателем инициативного комитета по восстановлению храма Христа Спасителя в Москве.
Скончался Владимир Алексеевич в 1997 году в Москве, обряд отпевания прошёл в стенах ещё недостроенного Храма Христа Спасителя, похоронен писатель в родном Алепино.
Алепинцы хранят память о земляке: в 2021 году открыт мемориальный музей; памятная доска установлена на фасаде Высшей государственной инженерно-техническая школы им. Д.К. Советкина, бюст – во Владимирской областной научной библиотеке им. М. Горького.