Родился 12 ноября 1960 г. в г. Копейске Челябинской области.
В 1983 г. окончил Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (ныне в составе Южно-Уральского государственного университета) по специальности "инженер-механик".
В 1983-1988 гг. работал слесарем, мастером, старшим мастером, начальником участка на Челябинском кузнечно-прессовом заводе (ЧКПЗ).
С 1988 по 1992 г. - председатель кооператива "Лидер", размещавшегося на ЧКПЗ.
В 1992-1996 гг. - генеральный директор страховой компании "Амеск" (г. Челябинск).
В 1996-1997 гг. - генеральный директор Челябинского кузнечно-прессового завода.
В 1997-1999 гг. - депутат Государственной думы II созыва. 14 декабря 1997 г. был избран в Госдуму на дополнительных выборах по Советскому одномандатному избирательному округу №186 г. Челябинска. Баллотировался при поддержке челябинского Союза промышленников и предпринимателей. Набрал 43,52% голосов избирателей (второе место в округе занял Юрий Горбунов, 34,55%). В Госдуме стал членом комитета по бюджету, налогам, банкам и финансам, с 1998 г. входил в депутатскую группу "Российские регионы".
В августе 1999 г. был избран членом исполкома политсовета движения "Вся Россия" (лидеры - Минтимер Шаймиев, Муртаза Рахимов, Руслан Аушев, Владимир Яковлев), которое позднее вошло в избирательный блок "Отечество - Вся Россия".
В 1999-2003 гг. - депутат Государственной думы III созыва. Был избран 19 декабря 1999 г. по Советскому одномандатному округу №186 г. Челябинска с результатом 37,02% голосов (ближайший соперник - бизнесмен и депутат областного заксобрания Александр Аристов - получил 34,65%). Входил в состав комитета Госдумы по бюджету и налогам, был заместителем председателя депутатской группы "Народный депутат".
24 декабре 2000 г. баллотировался на пост губернатора Челябинской области. По итогам выборов занял третье место (14,26%) после действующего губернатора Петра Сумина (58,68%) и депутата Госдумы Михаила Гришанкова (17,15%).
В декабре 2001 г. на съезде Российской партии пенсионеров (РПП; лидер - Сергей Атрошенко) был избран в ее политсовет. В 2002-2004 гг. - председатель челябинского регионального отделения РПП.
В 2003 г. учредил детский благотворительный фонд. В том же году стал соучредителем челябинской региональной общественной организации "Союз промышленников и предпринимателей".
В 2003-2007 гг. - депутат Государственной думы IV созыва. Был избран 7 декабря 2003 г. по Советскому одномандатному округу №186 г. Челябинска, выдвигался как независимый кандидат. Набрал 68,5% голосов избирателей, его ближайший соперник – Станислав Попцов (КПРФ) - получил 6,73%. В Госдуме вошел во фракцию "Единая Россия", комитет по бюджету и налогам. В январе 2005 г. поддержал обращение об отставке правительства, инициированное фракциями КПРФ и "Родина". 11 февраля 2005 г. был исключен из состава фракции "Единой России", после чего стал независимым депутатом. В мае 2005 г. перешел в комитет по труду и социальной политике, в декабре 2006 г. - в комитет Госдумы по промышленности, строительству и наукоемким технологиям.
В 2004-2005 гг. - председатель Российской партии пенсионеров. Был избран 27 марта 2004 г. после внутрипартийного конфликта, в результате которого Сергей Атрошенко был смещен с поста председателя РПП. В сентябре 2005 г. по иску Атрошенко Таганский районный суд Москвы признал избрание Валерия Гартунга председателем партии незаконным, он был отстранен от должности. 17 декабря 2005 г. новым главой РПП стал вице-губернатор Тульской области Игорь Зотов (в 2006 г. РПП вошла в состав партии "Справедливая Россия: Родина/Пенсионеры/Жизнь", ныне - "Справедливая Россия"; с 2012 г. - восстановлена, ныне - Российская партия пенсионеров за социальную справедливость).
В 2007-2011 гг. - депутат Государственной думы V созыва. 2 декабря 2007 г. был избран в Госдуму по единому избирательному округу в составе списка кандидатов от партии "Справедливая Россия: Родина/Пенсионеры/Жизнь". На выборах возглавлял региональную группу №78 (Челябинская область). В Госдуме был членом комитета по бюджету и налогам, заместителем руководителя фракции "Справедливая Россия".
В декабре 2008 г. вступил в партию "Справедливая Россия" (в 2021-2025 гг. - "Справедливая Россия - Патриоты - За правду"). Был секретарем президиума центрального совета партии по вопросам экономической политики.
С июня 2009 г. по настоящее время - председатель совета челябинского регионального отделения "Справедливой России".
В 2011-2016 гг. - депутат Государственной думы VI созыва. Был избран 4 декабря 2011 г. по единому избирательному округу, баллотировался в составе списка кандидатов от "Справедливой России" под №1 региональной группы №64 (Челябинская область). Был первым заместителем председателя думского комитета по промышленности, заместителем руководителя фракции "Справедливая Россия".
В 2016-2021 гг. - депутат Государственной думы VII созыва. В выборах 18 сентября 2016 г. участвовал в составе списка кандидатов от "Справедливой России" по единому округу, возглавлял региональную группу №46 (Челябинская область). Также баллотировался по Коркинскому одномандатному избирательному округу №191 (Челябинская область), но уступил представителю "Единой России" Анатолию Литовченко (34,5% против 37,72%). В Думе занял пост заместителя руководителя фракции "Справедливая Россия" Сергея Миронова. Был первым заместителем председателя комитета Госдумы по экономической политике, промышленности, инновационному развитию и предпринимательству, заместителем председателя комиссии по правовому обеспечению развития организаций оборонно-промышленного комплекса РФ.
С 2021 г. - депутат Государственной думы VIII созыва от "Справедливой России - Патриоты - За правду". Был избран 19 сентября 2021 г. по Коркинскому одномандатному избирательному округу №191 (Челябинская область). Набрал 47,44% голосов (второе место в округе занял главврач детской городской поликлиники №8 Челябинска Антон Рыжий от "Единой России", 17,16%). С сентября 2021 г. - заместитель руководителя фракции "Справедливая Россия - За правду" Сергея Миронова. С 12 октября 2021 г. - председатель комитета Госдумы по защите конкуренции.
Награжден медалью П. А. Столыпина (2023). Имеет благодарности президента (2014) и правительства (2017) РФ, Почетную грамоту правительства РФ (2019).