Родился 9 апреля 1958 года в Донецке Украинской ССР в семье врачей.
В 1975 году поступил курсантом на специальный факультет (с 1988 года факультет получил открытое наименование — факультет ядерных энергетических установок) Высшего военно-морского инженерного училища имени Ф. Э. Дзержинского.
В 1980 году, после окончания училища, был направлен для прохождения службы на атомные подводные лодки Северного флота. Служил командиром реакторного отсека на АПЛ К-323 «50 лет СССР» проекта 671К «Ёрш» и К-239 «Карп» проекта 945 «Барракуда» . Прошёл все ступени офицера-инженера электромеханической боевой части (БЧ-5) подводной лодки — командир группы дивизиона движения, дивизиона движения, дивизиона живучести, командир БЧ-5.Был назначен начальником электромеханической службы 7-й дивизии ПЛ.
С 2009 года — начальник технического управления Северного флота.
В 2010 году капитан 1 ранга Бурсук В. И. был назначен начальником технического управления Военно-Морского флота Российской Федерации, в том же году ему присвоено звание контр-адмирал.Окончил Военно-морскую академию им. Адмирала Флота Советского Союза Кузнецова и Военную академию Генерального штаба.4 октября 2013 года Указом Президента Российской Федерации № 761 назначен начальником кораблестроения, вооружения и эксплуатации вооружения — заместителем главнокомандующего ВМФ РФ по вооружению.11 июня 2015 года присвоено звание вице-адмирал.Лауреат Государственной премии РФ, кандидат технических наук. Входит в состав редакционной коллегии журнала «Морской сборник» .Член советов директоров ОАО СЗ «Северная верфь» и ОАО «Северное ПКБ» .