Родился 9 октября 1940 г. в Москве.
В школьные годы посещал занятия в театральной студии Дворца культуры ЗИЛа.
В 1963 г. окончил Всесоюзный государственный институт кинематографии (ныне Всероссийский государственный институт кинематографии им. С. А. Герасимова). Выпускник мастерской народного артиста СССР Михаила Ромма.
В 1961-1964 гг. Валерий Носик был актером Московского театра юного зрителя. В 1962-1964 гг. также участвовал в постановках Московского экспериментального театра пантомимы "Эктемим".
С 1965 по 1972 г. служил в Московском драматическом театре им. А. С. Пушкина. Исполнял роли в спектаклях: "Дни нашей жизни" по произведению Леонида Андреева, "Метель" по пьесе Леонида Леонова, "Воскресенье в Риме" по комедии Горни Крамера, "Похождения бравого солдата Швейка" по роману Ярослава Гашека.
В 1972-1995 гг. - актер Государственного академического Малого театра. Был задействован в постановках: "Власть тьмы" по пьесе Льва Толстого, "Конек-горбунок" по сказке Петра Ершова, "Русские люди" по произведению Константина Симонова, "Лес" и "Горячее сердце" по пьесам Александра Островского, "Берег" по роману Юрия Бондарева, "Вишневый сад" по пьесе Антона Чехова, "Недоросль" по комедии Дениса Фонвизина, "Князь Серебряный" по роману Алексея Толстого.
Валерий Носик дебютировал в кино, исполнив роль подростка по прозвищу Нос в драме "Стучись в любую дверь" (1958, режиссер Мария Федорова). Также он снимался в фильмах: "Операция "Ы" и другие приключения Шурика" (1965, Леонид Гайдай), "Стряпуха" по мотивам пьесы Анатолия Софронова (1965, Эдмонд Кеосаян), "Большая перемена" по повести Георгия Садовникова "Иду к людям" (1972-1973, Алексей Коренев), "Небеса обетованные" (1991, Эльдар Рязанов). В общей сложности фильмография актера насчитывает более 100 ролей.
Валерий Носик скончался 4 января 1995 г. в Москве на 55-м году жизни. Похоронен на Троекуровском кладбище.
Народный артист РФ (1994).
Валерий Носик был дважды женат. Первая супруга - народная артистка РФ Лия Ахеджакова (род. 1938). Второй женой была актриса Мария Стерникова (род. 1944). Сын - актер Александр Носик (род. 1971). Младший брат - народный артист РФ Владимир Носик (род. 1948).