Родился в Вудбруке, графство Уэксфорд (Ирландия) в семье потомков французских гугенотов. Рано осиротел, был воспитан дедом — профессором математики военной академии в Вулвиче. Получив хорошую подготовку в математике и праве, в 1814 году поступил на военную службу в армию герцога Веллингтона. Служил в Испании, Нидерландах, Канаде. Уйдя в отставку в 1823 году, выполнял топографические работы в южных штатах США.
В 1826 году вернулся в Лондон, работал инженером в лондонских доках, затем — помощником Джорджа Ренни на железнодорожных проектах (будущие железные дороги Лондон-Брайтон и Ливерпуль-Манчестер).
В 1830-е — 1860-е годы Виньоль работал главным инженером, проектировщиком, внешним консультантом на железнодорожном строительстве в Великобритании, Ирландии, Испании (дорога Тудела-Бильбао, 1855—1864).
В Киеве по проекту Виньоля в 1847—1853 годах был построен Николаевский цепной мост.Профессор Лондонского университета с 1841 года, член Лондонского королевского общества с 1855 года, президент британского Общества гражданских инженеров с 1869 года.