Родился 28 июля 1958 г. в Москве в семье сотрудника спецслужб. Его отец – генерал-лейтенант Первого главного управления (ПГУ; внешняя разведка) КГБ СССР Геннадий Титов, руководил представительством КГБ при Министерстве государственной безопасности Германской Демократической Республики (1987–1989), был заместителем начальника ПГУ КГБ СССР по Европе (1989–1991), начальником 2-го Главного управления (контрразведка) – заместителем председателя КГБ СССР (1991).
В 1980 г. окончил Московский государственный институт международных отношений (МГИМО) Министерства иностранных дел СССР (МИД СССР).
С 1980 г. работал в системе МИД СССР на различных дипломатических должностях в центральном аппарате и за рубежом.
В 1992 г. – заместитель начальника управления департамента международных организаций и глобальных проблем МИД РФ.
С 1992 по 1997 г. – старший советник, советник-посланник посольства России в Швеции.
В 1997-1999 гг. – директор второго Европейского департамента МИД России.
С 1999 по 2004 г. занимал пост чрезвычайного и полномочного посла России в Болгарии.
В 2004-2005 гг. - директор департамента кадров МИД РФ. С 2004 г. был членом коллегии МИД России.
С 19 октября 2005 г. по 22 апреля 2013 г. – заместитель министра иностранных дел РФ Сергея Лаврова. В 2005-2006 гг. - член Комиссии ООН по вопросам международной гражданской службы.
С 22 апреля 2013 г. по 29 июля 2024 г. - первый заместитель министра иностранных дел РФ Сергея Лаврова, курировал административно-кадровые и консульские вопросы, отношения с европейскими странами.
Владимир Титов скончался 6 февраля 2025 г.
Входил в состав Российского совета по международным делам, Комиссии по противодействию попыткам фальсификации истории в ущерб интересам России при президенте РФ (2009–2012).
Был членом совета журнала "Международная жизнь".
Имел дипломатический ранг чрезвычайного и полномочного посла (2004).
Был награжден орденами Почета (2008), "За заслуги перед Отечеством" III и IV степеней (2018, 2014), Александра Невского (2023). Отмечен Почетной грамотой президента РФ (2011).
Владел английским и шведским языками.