Владимир Ванеев получил музыкальное образование в Горьковской государственной консерватории. По окончании консерватории в 1986 году был приглашён в Государственный академический Малый театр оперы и балета им. М.П. Мусоргского, на сцене которого исполнил партии Досифея («Хованщина»), Галицкого, Кончака («Князь Игорь»), Гремина («Евгений Онегин»), короля Рене («Иоланта»), Монтероне, Спарафучиле («Риголетто»), Филиппа II и Инквизитора («Дон Карлос»).
С 1997 года Владимир Ванеев входит в состав оперной труппы Мариинского театра.
Среди партий, исполняемых артистом на сцене Мариинского театра:
Руслан («Руслан и Людмила»)
Борис Годунов и Пимен («Борис Годунов»)
Досифей и Хованский («Хованщина»)
Кончак, князь Галицкий и князь Игорь («Князь Игорь»)
Кочубей и Мазепа («Мазепа»)
Князь Вязьминский («Опричник»)
Князь Курлятев («Чародейка»)
Грязной («Царская невеста»)
Царь Иван Васильевич Грозный («Псковитянка»)
Томский («Пиковая дама»)
Король Рене («Иоланта»)
Ременюк («Семён Котко»)
Отец Августин («Обручение в монастыре»)
Борис Тимофеевич («Леди Макбет Мценского уезда»)
Захария («Набукко»)
Эцио («Аттила»)
Филипп II («Дон Карлос»)
Амонасро («Аида»)
Якопо Фиеско («Симон Бокканегра»)
Скарпиа («Тоска»)
Голландец («Летучий голландец»)
Вотан («Золото Рейна», «Валькирия»)
Клингзор («Парсифаль»)
Барак («Женщина без тени»)
Владимир Ванеев гастролировал в США, Японии, Германии, Франции, Англии, Испании, Италии, Голландии, Португалии, Бельгии, Норвегии, Финляндии, Польше, Израиле, Турции, Польше, Австрии, Новой Зеландии, Литве. В качестве приглашённого солиста певец выступал на сценах известнейших оперных театров и крупнейших концертных залов, исполнив ведущие партии в операх «Борис Годунов» (Венеция, 1992; Ницца, 1996; Австрия, 1997; Метрополитен-опера, Нью-Йорк, 1998; Лиссабон, 2001; Милан, 2002; Лондон, 2003; Болонья, 2007; Турин, 2010), «Мазепа» (Зальцбург, 2005; Лиссабон, 2006; Загреб, 2009), «Дон Карлос» (Венеция, 1993; Бонн, 2000), «Князь Игорь» (Хьюстон, 2000), «Скупой рыцарь» (Лиссабон, 2003), «Сказание о невидимом граде Китеже и деве Февронии» (Австрия, 1994; Амстердам, 2012), «Норма» (Балтимор, 1998), «Аида» (Берлин, 1998), «Дон Карлос» (Неаполь, 1999; Монте-Карло, 2002), «Огненный Ангел» (Ла Скала, Милан, 1997), «Тоска» (Рим, 1999), «Дон Жуан» (Валенсия, 2006), «Летучий голландец» (Болонья, 1999), «Симон Бокканегра» (Новая Зеландия, 2002), «Садко» (Венеция, 1999), «Аида» (Женева, 1999), «Иоланта» (Неаполь, 1999; Ла Скала, Милан, 2002), «Иоланта» (Монте-Карло, 2001), «Леди Макбет Мценского уезда» (Зальцбург, 2001; Барселона, 2002; Балтимор, 2002; Флоренция, 2008; Париж, 2009; Мадрид, 2011; Москва, 2012), «Пиковая дама» (Милан, 2004, Турин, 2009), «Игрок» (Ла Скала, Милан, 2005; Опера Бастиль, Париж, 2005), «Хованщина» (театр Лисео, Барселона, 2007), «Тоска» (Лиссабон, 2006), партия баритона в вокально-симфонической поэме Рахманинова «Колокола» (Хельсинки, Стокгольм, Осло, 2008; Дрезден, 2011).
С участием Владимира Ванеева созданы CD записи четырнадцатой симфонии Шостаковича (Оркестр Западногерманского радио, 1998), опер «Борис Годунов» (Philips Classics, 1998), «Обручение в монастыре» (Philips Classics, 1998), «Паризина» Масканьи (Оркестр Радио Франции), «Любовь к трём апельсинам» (Philips Classics, 2002), «Симон Бокканегра» (Новая Зеландия, 2002), а также CD и DVD-записи вокально-симфонической поэмы «Колокола» Рахманинова (Оркестр Западногерман 2007), «Соловей» (Кёльн, 2012), «Сказание о невидимом граде Китеже и деве Февронии» (2012).