Родился 27 ноября 1935 г. в Омске. С середины 1940-х гг. проживал с семьей в Киеве (Украинская ССР, ныне Украина).
В 1953-1955 гг. был студентом Киевского политехнического института (ныне Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского"). В 1955 г. перевелся в Киевский государственный институт физической культуры (КГИФК; ныне Национальный университет физического воспитания и спорта Украины). Окончил этот вуз в 1959 г.
В 1978 г. завершил обучение в Высшей партийной школе при ЦК КПСС.
Кандидат педагогических наук. В 1988 г. в КГИФКе защитил диссертацию на тему "Методы совершенствования системы объективизации судейства в гимнастике".
Спортивная карьера
Юрий Титов начал заниматься спортивной гимнастикой в 13 лет в спортивной школе при КГИФКе. Его первым тренером был Евгений Ярохин.
В 1952 г. в составе сборной Украинской ССР участвовал в юношеском первенстве Советского Союза.
В 1953 г. занял второе место в многоборье на Всесоюзных юношеских соревнованиях.
В 1954 г. участвовал в товарищеской встрече сборных Украинской ССР и Болгарии.
В 1955 г. Юрий Титов вошел в состав студенческой сборной СССР. В том же году в Варшаве (Польша) выиграл золото в опорном прыжке и в командном первенстве на гимнастических соревнованиях в рамках V Всемирного фестиваля молодежи и студентов.
В августе 1956 г. показал пятый результат на гимнастическом турнире в рамках I Спартакиады народов СССР (Москва) и был включен в состав сборной страны.
В декабре 1956 г. на XVI летней Олимпиаде в Мельбурне (Австралия) Юрий Титов завоевал золото в командных соревнованиях, а также получил серебро в упражнениях на перекладине, бронзу - в опорном прыжке и многоборье. В дальнейшем стал обладателем еще 5 олимпийских медалей - 4 серебряных (1960, Рим, Италия - вольные упражнения, командные соревнования; 1964, Токио, Япония - упражнения на перекладине, командные соревнования) и 1 бронзовой (1960 - многоборье).
В 1957 г. в Париже (Франция) Юрий Титов выиграл золото чемпионата Европы в опорном прыжке, а также завоевал серебро в упражнениях на кольцах и многоборье, бронзу - в упражнениях на перекладине. В последующие годы завоевал на первенствах Европы еще 10 медалей - 7 золотых (1959, Копенгаген, Дания - многоборье, упражнения на коне, упражнения на кольцах, упражнения на брусьях, опорный прыжок; 1961, Люксембург - упражнения на кольцах, упражнения на перекладине), 2 серебряные (1959 - упражнения на перекладине, 1961 - многоборье) и 1 бронзовую (1959 - вольные упражнения).
В 1958 г. на чемпионате мира в Москве Юрий Титов выиграл золото в командных соревнованиях и в опорном прыжке, а также завоевал 4 бронзовые награды (многоборье, вольные упражнения, упражнения на кольцах, упражнения на перекладине). В дальнейшем получил на мировых первенствах еще 4 медали - 2 золотые (1962, Прага, Чехословакия - многоборье, упражнения на кольцах) и 2 серебряные (1962 - командные соревнования; 1966, Дортмунд, ФРГ - командные соревнования).
Многократный чемпион и призер первенства СССР в различных видах программы.
В 1966 г. завершил спортивную карьеру.
Административная деятельность
С 1969 г. на протяжении ряда лет Юрий Титов возглавлял управление гимнастики Спорткомитета СССР.
С 1976 по 1996 г. был президентом Международной федерации гимнастики. В период его руководства на Олимпийских играх впервые появились соревнования по художественной гимнастике (в 1984 г.). Также осуществлялась работа по подготовке включения в олимпийскую программу прыжков на батуте (впервые были представлены на Играх в 2000 г.).
В 1995-1997 гг. Юрий Титов являлся членом Международного олимпийского комитета (МОК).
В 2004-2006 гг. возглавлял Федерацию спортивной гимнастики России.
Книги
Автор книг "Сумма баллов" (1971), "Восхождение. Гимнастика на Олимпиадах" (1978), "Записки президента" (1983).
Звания, награды
Заслуженный мастер спорта СССР (1956). Заслуженный тренер СССР (1976).
Юрий Титов награжден орденами "Знак Почета" (1957), Трудового Красного Знамени (1960, 1980), Дружбы народов (1976).
Отмечен серебряным Олимпийским орденом МОК (1991).