Владимир Яковлевич Венгеров родился 11 января 1920 года в Саратове. В 1940-х годах учился во ВГИКе - в эвакуации, в Алма-Ате. Его педагогом был великий Сергей Эйзенштейн, преподавателем режиссуры был Григорий Козинцев. С 1944 года Венгеров поступил на работу ассистентом на «Мосфильм».
Через несколько месяцев ему было предложено перейти на «Ленфильм», директор которого пообещал ему настоящую работу. В 1945 году Венгеров ассистировал Фридриху Эрмлеру на съемках фильма «Великий перелом» о Сталинградской битве, которая получила Золотую пальмовую ветвь кинофестиваля в Каннах. Венгеров ассистировал Эрмлеру и на съемках других фильмов, а также преподавал актерское мастерство в Ленинградском театральном институте.
Первой самостоятельной работой Венгерова стал фильм «Кортик», по повести Анатолия Рыбакова, снятый в 1954 году в соавторстве с Михаилом Швейцером. В следующем году он снял фильм «Два капитана» по роману Вениамина Каверина. Фильм пользовался большим успехом: за первый год проката его посмотрело 32 миллиона зрителей.
Венгеров не собирался посвятить всю жизнь детскому кино и начал съемку фильмов для взрослых. Лучшим его фильмом считается «Рабочий поселок», снятый в 1965 году. Это фильм о рабочих в послевоенные годы. В фильме снимались Олег Борисов, Людмила Гурченко, Татьяна Доронина, Любовь Соколова.
Венгеров поставил такие известные фильмы как «Живой труп» (1968) по пьесе Л.Н. Толстого, «Карпухин» (1972) по одноименной повести Григория Бакланова, «Строговы» (1976) по роману Георгия Маркова, «Вторая весна» (1979) по повести Георгия Маркова «Завещание». Последним его фильмом был «Обрыв» (1983) по роману Гончарова.
Венгеров искал и не смог найти своего художественного пространства. Большинство поставленных им фильмов получали нелестные отзывы критиков.
В последние годы он тяжело болел, редко выходил из дома. Умер Владимир Яковлевич Венгеров в Санкт-Петербурге 15 ноября 1997 года.