Родился 10 октября 1975 г. в Горьком (ныне - Нижний Новгород) в семье профессора экономики, преподавателя университета.
Окончил школу №40 Нижнего Новгорода с физико-математическим уклоном. В 1997 г. получил диплом экономического факультета Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского (в настоящее время имеет статус национального исследовательского университета; ННГУ), специальность - "менеджер".
Кандидат экономических наук. В 2000 г. в Нижегородском университете защитил диссертацию на тему "Управление социально-экономической инфраструктурой корпораций: на примере пенсионных фондов".
В 1999-2006 гг. - заместитель генерального директора ОАО "Минвата" (г. Кстово, Нижегородская обл.; производство минеральных изоляционных материалов).
В 2006-2007 гг. - глава местного самоуправления г. Кстово, председатель городской думы первого созыва, избранной 16 октября 2005 г. 10 января 2007 г. Нижегородский областной суд постановил считать думу Кстово неправомочной из-за отсутствия кворума (из 20 депутатов семеро сложили полномочия). Владимир Панов попытался оспорить это решение в Верховном суде (ВС) РФ. Однако 4 апреля 2007 г. кассационная коллегия ВС оставила постановление нижестоящей инстанции без изменений.
1 марта 2009 г. был избран депутатом городской думы Кстово на дополнительных выборах по двухмандатному округу №1 (49,78%). Исполнял депутатские полномочия на непостоянной основе до 2010 г.
Одновременно в 2007-2014 гг. - председатель совета директоров, председатель правления ООО "Строительные материалы".
В 2010-2016 гг. - депутат городской Думы Нижнего Новгорода V и VI созывов на непостоянной основе. Избирался 10 октября 2010 г. от округа №15 (53,31%) и 13 сентября 2015 г. от округа №18 (53,24%), был выдвинут региональным отделением партии "Единая Россия". Являлся полномочным представителем гордумы в Законодательном собрании Нижегородской области. Депутатские полномочия сложил досрочно в 2016 г. в связи с избранием в Госдуму РФ.
С 2010 по 2016 гг. - секретарь Координационного совета первичных отделений партии "Единая Россия" по Московскому району Нижнего Новгорода.
В 2014-2016 гг.- председатель совета директоров, исполнительный директор ЗАО "Кофебук".
В мае 2016 г. участвовал в предварительном внутрипартийном голосовании (праймериз) "Единой России" по отбору кандидатов в депутаты Госдумы РФ от Нижегородской области. Занял первое место по итогам голосования в Нижегородском одномандатном округе (91,4%) и седьмое по территории области (4,34%).
В 2016-2018 гг. - депутат Государственной думы РФ VII созыва. 18 сентября 2016 г. избран в Госдуму от "Единой России" по Нижегородскому одномандатному избирательному округу №129 (Нижегородская область). Получил 42,39% голосов, его ближайший соперник от "Справедливой России" Александр Бочкарев - 20,06%. В нижней палате парламента вошел в состав партийной фракции. Был заместителем председателя комитета ГД по экологии и охране окружающей среды. Депутатские полномочия сложил досрочно 19 января 2018 г. в связи с переходом на госслужбу.
17 января 2018 г. депутаты городской Думы избрали Владимира Панова главой Нижнего Новгорода (за его кандидатуру проголосовали 41 из 43 присутствующих на заседании парламентариев).
В мае 2020 г. Владимир Панов обратился в гордуму Нижнего Новгорода с заявлением о досрочном прекращении полномочий в связи с переходом на работу в госкорпорацию "Росатом". 6 мая того же года местные депутаты досрочно прекратили его полномочия (за - 39 голосов, против - один и один воздержавшийся).
Член Всероссийской политической партии "Единая Россия" (с 2009 г.). Входил в генеральный совет партии.
Председатель нижегородского отделения "Опоры России" (с декабря 2015 г.).
Общая сумма декларированного дохода за 2015 г. составила 1 млн 362 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2016 г. составила 10 млн 384 тыс. руб., супруги - 25 тыс. руб.