Виталий Мефодьевич Соломин родился 12 декабря 1941 года в Чите в семье музыкантов. Родители мечтали о музыкальной карьере сына и очень хотели, чтобы он стал пианистом. А он больше интересовался спортом, занимался сразу в нескольких секциях и музыкальную школу бросил.
А после школы в 1959 году Виталий Соломин был принят в училище имени Щепкина – именно там учился его старший брат Юрий.
Начиная со II курса, его стали приглашать принимать участие в постановках Малого театра. С 1963 года, закончив «Щепку», он становится актёром Малого. На сцене этого театра Виталий Соломин исполнил множество центральных ролей классического репертуара. А впоследствии сам поставил ряд спектаклей.
В кино Виталий Соломин начал сниматься с 1963 года. Первым фильмом стала картина «Старшая сестра», в котором он работал с такими замечательными актёрами, как Михаил Жаров и Татьяна Доронина. Затем последовал фильм «Женщины», где Виталий сыграл главную роль. Фильм имел огромный успех у зрителей. Большой успех и зрительскую любовь принесли ему «Летучая мышь», «Сильва», «Сибириада», «Даурия», «Искренне Ваш…», «Зимняя вишня», серия кинофильмов про Шерлока Холмса и доктора Ватсона и многих других.
Вечером 23 апреля 2002 года Соломин был занят в спектакле «Свадьба Кречинского». Ничто не предвещало беды. Во время первого акта актёру внезапно стало плохо, как оказалось позже, у него случился ишемический инсульт. Больше месяца Виталий Мефодьевич пролежал в больнице имени Склифосовского, последние две недели не приходя в сознание. 27 мая 2002 года Виталий Соломин скончался.