Родился в многодетной семье, где, помимо него, росло ещё трое детей. Его мать работала экспертом-криминалистом, отец по профессии был агрономом, служил начальником областного управления сельского хозяйства (умер через 3 дня после рождения Владимира).
В 1974 году окончил рязанскую среднюю школу № 34 и отправился в Ярославль. Поступил в Ярославское театральное училище (сейчас Ярославский государственный театральный институт), где его педагогами стали народные артисты СССР Валерий Сергеевич Нельский и Фирс Ефимович Шишигин.
В 1976 году после получения диплома вошёл в труппу Ярославского театра драмы им. Ф. Г. Волкова, где прослужил три года, играя роли в спектаклях: «Серебряное копытце» по Бажову (Санчик), «Характеры» по Шукшину (Иван), «Гнездо глухаря» по пьесе Розова (Прохор), «Юность отцов» по пьесе Горбатова (Ефим), «Тревожный месяц вересень» по повести Смирнова (Человек с наганом).
В 1979 году выдающийся режиссёр, художественный руководитель Ленинградского ТЮЗа Зиновий Яковлевич Корогодский принял его в труппу театра, параллельно зачислив на третий курс своей студии в ЛГИТМиК (окончил в 1981 году).
В ТЮЗе Владимир Баранов проработал до 1996 года, потом перешёл в Молодежный театр на Фонтанке, где проработал 3 года.
Дебют Владимира Баранова на киноэкране состоялся в 1982 году. Режиссёр Геннадий Глаголев доверил 26-летнему актёру главную роль в биографическом фильме «Разбег», посвящённом молодым годам основоположника космических полётов Сергея Павловича Королёва. Через год сыграл лётчика-истребителя Сёмушкина в знаменитых «Торпедоносцах» Арановича. В 1986 году Баранов снялся сразу в двух фильмах-катастрофах: в следующем, поставленном Глаголевым, «Размах крыльев» (пассажир, лейтенант ВВС) и в ленте Дмитрия Светозарова «Прорыв», где исполнил одну из главных ролей, проходчика Шерстобитова. В 1990 году Владимир Баранов сыграл главную роль Толяна в драме режиссёра Михаила Никитина «Новая Шахерезада», а в следующем принял участие в известной криминальной комедии «Гений» режиссёра Виктора Сергеева.
В середине 1990-х, как и большинство артистов, Баранов почти не снимался, но потом вновь стал появляться на экранах, в основном, в сериалах про криминал, хотя были и работы в комедиях.
В 1999 году перешёл в Экспериментальный театр под руководством А. А. Праудина. На его сцене он выступал более десяти лет. Сотрудничал с Театром Сатиры на Васильевском, где играл Фоку в спектакле «Бабочки…», и с Театром «Русская антреприза», играя Антона в спектакле «Любимый месяц август».
С 2013 года Владимир Баранов играет в труппе Рязанского государственного областного театра для детей и молодёжи.