Родился 27 ноября 1945 года в деревне Жилино Володарского района Орловской области.

Заслуженный артист РСФСР (10.09.1987).
Народный артист России (18.04.1999).

Окончив Высшее театральное училище при Малом театре (1968), в 1968-1974 годах играл в Театре им. А.С.Пушкина в Ленинграде (ныне - Александринский театр).

Работал с режиссёром Ростиславом Горяевым, вместе с ним уехал в Москву, и с 1974 по 1988 годы работал в труппе Центрального Театра Советской Армии (ныне — Театр Российской Армии).
С приходом в Театр Армии главного режиссёра Ю.И. Ерёмина творчество Валерия Баринова получило несколько иное направление — огромный диапазон его репертуара привлекло к артисту внимание критики и зрителей.

В 1988 году Баринов вместе с Ереминым покинул Театр Армии и перешел в Театр имени Пушкина в Москве, в котором проработал до 1991 года.
В 1992 году году перешел в труппу Малого театра.

Знаменитым он проснулся после картины "Агапэ", где сыграл маленького человека, ставшего жертвой наглого "хозяина" нынешней жизни.
Популярность Баринова возросла после телесериала "Петербургские тайны", где он предстал в роли отпетого мерзавца Хлебонасущенского, купившего невинную девушку. В фильме "Дом для богатых" создал неоднозначный характер реформатора, который хочет, как лучше, но получается, естественно, как всегда.
На сцене Малого театра сыграл много ярких образов, в основном в пьесах Островского.
"Я переиграл столько всяких подлецов и негодяев! Положительных героев у меня тоже не так уж мало, но они не столь ярки. Потому что отрицательные, как правило, драматургами выписываются ярче. Почему я специализируюсь в этом амплуа? Режиссёры привыкли ко мне в этой ипостаси. Один раз сыграл хорошо – и поехало!", — говорит актёр.
Также работает на радио, читает прозу И. Шмелёва, прозу и стихи И. Бунина.
С 2005 года - актер Московского ТЮЗа.

Орден Почёта (11 марта 2006).

Приз за лучшую мужскую роль имени Михаила Ульяновa (фильм «Ничего личного») на 5-м фестивале "Московская премьера" (2007).