Родился 17 сентября 1939 года в Баку. В 1950 году отца перевели на работу в Астрахань, и отрочество, и юность Меньшова прошли на берегах Волги. В 1961 году стал студентом актёрского факультета Школы-студии МХАТ. После окончания студии в 1965 году ни один московский театр не заинтересовался молодым актером Владимиром Меньшовым, и он уехал работать в Ставрополь. Около года он проработал там актером драмтеатра. Но актерская карьера уже мало занимала Меньшова, к тому времени он обнаружил в себе интерес к режиссуре. Меньшов встретился с режиссером Михаилом Ильичом Роммом, показал ему свои литературные опыты, и Ромм взял молодого актера сразу на 2-й курс режиссерского факультета ВГИКа. С 1970 по 1976 год Меньшов работал на киностудиях «Мосфильм», «Ленфильм» и на Одесской киностудии. Тогда же началась и актерская карьера в кино: однокурсник Меньшова Александр Павловский снимал на Одесской киностудии свою дипломную работу по сценарию, который он написали вместе, и предложил своему соавтору сыграть в этом фильме главную роль. Эта картина получила главный приз на киевском кинофестивале «Молодость-71», и уже на следующий год Меньшов получил приглашение от режиссера Алексея Сахарова на главную роль в фильме «Человек на своем месте». После того как на Всесоюзном кинофестивале в Алма-Ате Меньшов завоевал приз за лучшее исполнение мужской роли, он оказался активно востребован кинематографом. Одна за другой последовали картины «Соленый пес», «Последняя встреча», «Собственное мнение».
Имеет звание народного артиста России (1991), избран академиком Национальной академии кинематографических искусств и наук России, является членом Союза кинематографистов России. В 1999 году он был награжден орденом «За заслуги перед Отечеством» IV степени. Американская академия киноискусства назвала фильм «Москва слезам не верит» лучшим иностранным фильмом года и присудила ему премию «Оскар». Более 45 лет женат на актрисе Вере Алентовой, дочь — актриса и телеведущая Юлия Меньшова.
Роли в кино: «Выкрутасы» (2011), «Москва. Центральный округ 3» (2010), «Маруся» (2010), «Любовь под прикрытием» (2010), «Я не я» (2010), «О, счастливчик!» (2009), «Каникулы строгого режима» (2009), «Течёт река Волга» (2009), «Шаг за шагом» (2008), «Судебная колонка» (2007), «07-й меняет курс» (2007), «Громовы. Дом надежды» (2007), «Платки» (2007), «Ликвидация» (2007), «Код апокалипсиса» (2007), «Диверсант 2: Конец войны» (2007), «У.Е." (2006), «Заколдованный участок» (2006), «Ночной базар» (2005), «Дневной дозор» (2005), «Брежнев» (2005), «Время собирать камни» (2005), «Диверсант» (2004), «Сосед» (2004), «32 декабря» (2004), «Москва. Центральный округ 2» (2004), «Ночной дозор» (2004), «Бальзаковский возраст, или Все мужики сво…» (2004–2007), «Время жестоких» (2004), «Здравствуй, столица!» (2003), «Участок» (2003), «Москва. Центральный округ» (2003), «Спартак и Калашников» (2002), «Ледниковый период»(2002), «Последний герой» (2001–2009), «Остановка по требованию 2» (2001), «Мамука» (2001), «Досье детектива Дубровского» (1999), «Китайскiй сервизъ» (1999), «8 с половиной долларов» (1999), «Сочинение ко дню победы» (1998), «Царевич Алексей» (1996), «Ширли-мырли» (1995), «Чтобы выжить» (1993), «Троцкий» (1993), «Русский регтайм» (1993), «Генерал» (1992), «В той области небес» (1992), «Новый Одеон» (1992), «Отдушина» (1991), «Депрессия» (1991), «Абдулладжан, или посвящается Стивену Спилбергу» (1991), «Самоубийца» (1990), «Ивин А." (1990), «Адвокат» (1990), «Отче наш» (1989), «Город Зеро» (1989), «Собачье сердце»(1988), «Куколка» (1988), «Где находится Нофелет?» (1987), «Дорогой Эдисон!» (1986), «Год теленка» (1986), «Перехват» (1986), «Курьер» (1986), «Прости» (1986), «Снегурочку вызывали?» (1985), «Вот моя деревня…» (1985), «Магистраль» (1982), «Если враг не сдается» (1982), «Время для размышлений»(1982), «Под одним небом» (1982), «Гиблое дело» (1981), «Федя» (1978), «Мои дорогие» (1976), «Собственное мнение» (1976), «Сказ про то, как царь Петр арапа женил» (1976), «Розыгрыш» (1976), «Ар-хи-ме-ды!» (1975), «Последняя встреча» (1974), «Соленый пес» (1973), «Человек на своем месте» (1972), «Счастливый Кукушкин» (1970)
Режиссер: «Большой Вальс» (2008), «Зависть богов» (2000), «Ширли-Мырли» (1995), «Любовь и голуби» (1984), «Москва слезам не верит (1979), «Розыгрыш» (1976), «К вопросу о диалектике восприятия чувств, или Утраченные грезы» (1970).