Валентин Петрович Вологдин родился 22 марта 1881 года в поселке Кува Пермской губернии в семье горного смотрителя. В 11 лет мальчика отдали учиться в Пермское реальное училище, где в полной мере проявилась его любовь к физике и изобретательству.

В 1900 году юноша поступил в Петербургский технологический институт, по окончании которого он устроился на электромеханический завод компании «Н.Н. Глебов и К°», параллельно обучаясь в аспирантуре на кафедре сопротивления материалов. В 1909 году Вологдина командировали за границу с целью знакомства с практикой производства электрического оборудования высокой частоты. Он побывал в Швеции и Германии, где приобрел бесценный опыт для дальнейших свершений.

Вскоре после возвращения на родину Вологдина пригласили в Кронштадтские офицерские классы работать над генераторами повышенной частоты. В период 1909–1912 годы Валентин Петрович создал первые российские машины повышенной частоты, питающие искровые радиостанции. Он активно занимался усовершенствованием немецкого радиотехнического оборудования компании «Телефункен», которое тогда использовалось в России. В 1912 году Вологдин сконструировал радиогенератор мощностью 2 кВт, который стал использоваться на флотских радиостанциях. Продолжая работу над своим детищем, ученый через год представил новый образец мощностью 6 кВт и частотой 20 кГц, который стал применяться для обеспечения радиотелеграфной связи на расстоянии до 5000 метров.

Произошедший пожар на электромашинном заводе вынудил Вологдина перейти на петербургское предприятие «Дюфлон и Константинович», где он занимал должность начальника технического бюро. В 1915 году им был разработан оригинальный генератор для знаменитого самолета «Илья Муромец». Также Вологдин создал серию генераторов высокой частоты для радиостанций.

В 1918 году молодой ученый получил приглашение на работу в Нижний Новгород, в созданную там радиотехническую лабораторию. Главой радиолаборатории был назначен легендарный ученый-электротехник Михаил Александрович Бонч-Бруевич, под его руководством и начал трудиться Вологдин. Здесь ему выделили отдельное помещение, где ученый усовершенствовал свои прежние изобретения и создал электродвигатели, которые были установлена на Октябрьской (Ходынской) радиостанции.

В 1923 году ученый переехал в Ленинград, устроившись на работу в Трест заводов слабого тока. Здесь он продолжил исследования токов высокой частоты, активно способствуя внедрению этой технологии в сферу народного хозяйства. Под руководством Вологдина при изготовлении ламп стал использоваться машинный труд вместо ручного. В 1925 году на Московской радиовыставке Трест представил ряд современных радиостанций, радиоламп и другого оборудования.

В 1930 году Вологдину поступило правительственное задание – разработать и внедрить в производство промышленные электрические печи для плавки цветных металлов и стали. В течение ближайших двух лет коллектив сотрудников его лаборатории изготовил 16 образцов различной емкости, источником питания для которых служили генераторы частотой.

Ученому удалось разработать и запустить в производство авторские способы нагрева металлических изделий в процессе штамповки. В 1936 году он создал скоростной метод поверхностной закалки стали. Позднее технология использовалась для соединения пластмассовых элементов и сушки древесины.

В период Великой Отечественной на основе метода Вологдина в Челябинске изготавливали детали для боевых машин, а на Кировском заводе открыли цех высокочастотной закалки. Результаты работы Вологдина легли в основу последующего производства малогабаритных конденсаторов.

Валентин Петрович Вологдин ушел из жизни 23 апреля 1953 года в Ленинграде и был погребен на Волковском кладбище.

На здании Электротехнического института (улица Профессора Попова, дом 5) в 1950-е годы была установлена мемориальная доска с текстом: «Здесь с 1924 г. по 1953 г. работал выдающийся советский ученый, профессор Валентин Петрович Вологдин». Именем ученого названа улица в Выборгском районе Санкт-Петербурга.