Родился 1 июня 1844 г. в Санкт-Петербурге в семье потомственных дворян. Отец - Дмитрий Васильевич Поленов (1806-1878, историк и дипломат). Мать - Мария Алексеевна Воейкова (1816-1895, художница и детская писательница).
В 1859 г. Василий Поленов начал брать уроки рисования у студента Павла Чистякова (впоследствии - известный живописец, профессор Императорской академии художеств, ИАХ).
В 1861-1863 гг. проживал с родителями в Петрозаводске, где учился в Олонецкой губернской мужской гимназии.
В 1863 г. поступил на физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета (впоследствии перевелся на юридический факультет), а также был зачислен в Императорскую академию художеств в качестве вольноприходящего ученика.
В 1869 г. за картину "Иов и его друзья" получил малую золотую медаль ИАХ, в 1871 г. за произведение "Христос воскрешает дочь Иаира" - большую золотую медаль ИАХ.
В 1871 г. Василий Поленов окончил юридический факультет Санкт-Петербургского университета и Академию художеств. В 1872-1876 гг. (с перерывом) совершил за счет академии пенсионерскую поездку по Европе.
Вернувшись в Россию в 1876 г., за картину "Арест графини д’Этремон" Василий Поленов был удостоен звания академика ИАХ.
В 1876 г. вместе с русскими добровольцами участвовал в боевых действиях в Сербии и Черногории против турецких войск. Был награжден сербскими орденом "Таковский крест" и медалью "За храбрость". В 1877-1878 гг. как художник-корреспондент работал на болгарском фронте русско-турецкой войны.
С 1878 г. был членом Товарищества передвижных художественных выставок ("Товарищество передвижников", крупнейшее российское художественное объединение XIX в.).
В 1881-1882 гг. совершил путешествие на Ближний Восток, посетил Константинополь, Палестину, Сирию и Египет.
В 1882-1895 гг. Василий Поленов преподавал в Московском училище живописи, ваяния и зодчества. Среди его учеников были Исаак Левитан, Константин Коровин и другие известные художники.
С 1890 г. был владельцем имения близ села Бёхово в Тульской губернии (ныне - Тульская область). Выстроил там усадьбу Борок, с 1892 г. проживал там вместе с семьей.
В 1892 г. стал профессором, в 1893 г. - действительным членом Императорской академии художеств.
В 1899 г. вновь посетил Ближний Восток, где собирал материал для евангельского цикла "Из жизни Христа".
В 1905 г. Василий Поленов вышел из состава действительных членов ИАХ в знак протеста против "Кровавого воскресенья" - расстрела в Санкт-Петербурге рабочей демонстрации 9 января.
В 1914 г. в Москве была организована выставка картин цикла "Из жизни Христа" для сбора средств в помощь раненым в Первой мировой войне. В 1924 г. к 80-летию художника его персональная выставка прошла в Государственной Третьяковской галерее.
После Октябрьской революции 1917 г. художник принял власть большевиков. В 1918 г. усадьба Василия Поленова была взята под государственную охрану "ввиду того что в ней находится множество художественных произведений лучших представителей русской живописи". В 1924 г. Совет народных комиссаров РСФСР предоставил усадьбу Поленовым в пожизненное пользование.
В 1926 г. Василий Поленов был удостоен звания народного художника РСФСР. Скончался 18 июля 1927 г. в усадьбе Борок на 84-м году жизни. Похоронен на кладбище с. Бёхово.
Художественное творчество
Василий Поленов известен как автор исторических и жанровых картин, портретов и пейзажей.
Во время пребывания в пенсионерской поездке исполнил ряд картин на темы из западноевропейской истории (1874 - "Право господина", 1875 - "Арест графини д’Этремон") и пейзажей (1874 - "Нормандский берег", "Пруд в Вёле").
В 1877-1878 гг., находясь на Балканах в качестве фронтового художника санкт-петербургского "Пчела", создал серию портретов местных жителей и пейзажей.
После возвращения в Россию написал пейзажные работы "Московский дворик" (1878), "Бабушкин сад" (1878), "Заросший пруд" (1879) и "Старая мельница" (1880), принесшие ему широкую известность.
Важное место в творчестве художника занимают масштабное полотно "Христос и грешница" (1888) и евангельский цикл "Из жизни Христа" (1890-1900 гг., более 60 картин).
В 1890-е гг. Василий Поленов продолжил создавать пейзажные работы с изображением русской природы (1890 - "Осень в Абрамцеве", 1891 - "Ранний снег", 1893 - "Золотая осень"). Последним большим панорамным пейзажем стал "Разлив на Оке" (1918).
Произведения художника выставлены в Государственной Третьяковской галерее (Москва), Государственном Русском музее (Санкт-Петербург), Нижегородском, Самарском и Ярославском художественных музеях, Национальном художественном музее Белоруссии (Минск), Азербайджанском национальном музее искусств (Баку) и др.
Помимо станковой, Василий Поленов занимался театрально-декорационной живописью. В 1870-1890-х гг. оформлял спектакли для домашнего театра и Московской частной русской оперы Саввы Мамонтова ("Алая роза", "Фауст", "Орфей и Эвридика").
Также в 1880-1882 гг. по проекту Василия Поленова, Виктора Васнецова и Павла Самарина была возведена церковь Спаса Нерукотворного в Абрамцеве (усадьба Саввы Мамонтова).
Музыкальное творчество
Василий Поленов с детства занимался музыкой. Увлекался пением крестьян, записывал народные песни. Работал как композитор: в 1906 г. в Большом зале Московской консерватории (ныне - Московская государственная консерватория им. П. И. Чайковского) была исполнена его опера "Призраки Эллады" (либретто Саввы Мамонтова). Среди других музыкальных произведений - фортепианные квартеты "По небу полуночи", "Ночевала тучка", "Белеет парус" (слова Михаила Лермонтова), сочинение "К морю" для голоса с фортепиано (по стихотворению Александра Пушкина).
Просветительская деятельность
С 1910 г. Василий Поленов вел в Москве просветительскую деятельность в области народного театра. В 1915 г. в городе на его средства при помощи промышленника-мецената Саввы Мамонтова был открыт Дом секции содействия развитию фабричного, деревенского и школьного театров ("Поленовский дом"). В 1921 г. он был подчинен Наркомпросу под названием Дом театрального просвещения им. В. Д. Поленова. Впоследствии учреждение несколько раз реорганизовывалось, в настоящее время работает как Государственный российский дом народного творчества им. В. Д. Поленова.
Семья
Был женат на Наталье Васильевне Якунчиковой (1858-1931). В браке родилось шестеро детей: сыновья Федор (1884-1886) и Дмитрий (1886-1967), дочери Екатерина (1887-1980), Мария (1891-1976), Ольга (1894-1973) и Наталья (1898-1964).