Владилен Николаевич Виноградов родился в Москве 18 июня 1925 года.
В 1948 году окончил МГИМО по специализации история Англии.
В 1952—1956 годах учился в аспирантуре Института истории АН СССР.
В 1956 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Крестьянское восстание 1907 г. в Румынии» .
В 1966 году защитил докторскую диссертацию «У истоков лейбористской партии» .
В 1956—1968 годах был сотрудником Института истории.
В сферу научных интересов Виноградова входил широкий спектр проблем. Виноградов — один из основателей отечественного румыноведения и Комиссии историков России и Румынии.
Он занимался исследованием истории Румынии нового времени, истории Англии XIX—XX вв., общебалканской проблематики и проблем истории российско-славянских связей, разрабатывал актуальные для славяноведения и балканистики проблемы — международные отношения на Балканах, политика России и Великобритании в этом регионе. Занимался исследованием истории разделов Речи Посполитой.