Родился 11 сентября 1974 г. в г. Калинине (ныне Тверь). До 16 лет жил в г. Керчи (Крымская область УССР, ныне Республика Крым, РФ). Российское гражданство получил после окончания вуза.
В 1996 г. окончил отделение политологии философского факультета Московского государственного университета (МГУ) им. М. В. Ломоносова (квалификация - политолог, преподаватель социально-политических дисциплин), в 1998 г. - аспирантуру того же факультета.
Кандидат политических наук. В 2009 г. на философском факультете МГУ защитил диссертацию на тему "Теоретические основы изучения электорального поведения россиян в период становления современной российской государственности".
В юности был активистом комсомола, членом ЦК организации "Ленинский коммунистический союз молодежи Украины – Молодежь за демократический социализм".
В 1991-1993 гг. работал сотрудником Института массовых политических движений Российско-американского университета (Москва).
С 1993 по 2003 г. занимал различные должности в Центре политической конъюнктуры России. В 1993-1995 гг. был научным сотрудником, в 1995-1997 гг. - руководителем информационно-аналитического управления, в 1997-2000 гг. - заместителем директора, в 2000-2003 гг. - генеральным директором.
Одновременно в 1997-2003 гг. являлся научным сотрудником Института социально-политических исследований Российской академии наук (ИСПИ РАН).
В 1999 г. по совместительству работал в избирательном штабе блока "Единство" на выборах в Государственную думу РФ III созыва (в 2001 г. на основе блока была создана партия "Единство и Отечество", с 2003 г. получившая название "Единая Россия").
В сентябре 2003 г. стал генеральным директором Всероссийского центра изучения общественного мнения (ВЦИОМ), сменив в этой должности Юрия Леваду, который возглавлял ВЦИОМ с 1992 г. В 2006 г. вошел в совет директоров ВЦИОМ.
В 2003-2006 гг. Валерий Федоров по совместительству руководил центром социальной информации ИСПИ РАН.
С 2003 г. - главный редактор журнала "Мониторинг. Социальные и экономические перемены".
В 2007-2012 гг. преподавал на факультете мировой политики МГУ.
С 2008-2015 гг. возглавлял центр исследовательских технологий и консультирования социологического факультета Российского государственного социального университета.
В 2010 г. начал работать в Национальном исследовательском университете "Высшая школа экономики". Является профессором, заведующим базовой кафедрой ВЦИОМ на факультете социальных наук вуза.
С 2010 г. возглавлял базовую кафедру ВЦИОМ в РГГУ, с 2012 г. – в МГИМО.
В 2012-2013 гг. – заведующий кафедрой прикладной политологии, в 2013-2020 гг. - научный руководитель факультета политологии и социологии, в 2020-2025 гг. - научный руководитель департамента политологии Финансового университета при правительстве РФ (Финуниверситет).
В феврале 2025 г. Валерий Федоров был назначен деканом факультета социальных наук и массовых коммуникаций Финуниверситета.
Награжден орденом Дружбы (2014), медалью ордена "За заслуги перед Отечеством" II степени (2008). Имеет Почетную грамоту (2018) и благодарности (2008, 2014) президента РФ.
Автор книг "Эпоха Путина. Тайны и загадки Кремлевского двора (в соавторстве, 2003), "Русский выбор. Введение в теорию электорального поведения россиян" (2010).