Владимир Коренев родился в Севастополе 20 июня 1940 года. Интерес к театру появился у него еще в детстве. С подачи одноклассницы, будущей актрисы Ларисы Лужиной он начал заниматься в драмкружке вместе с другими будущими советскими артистами. После школы Коренев поступил в ГИТИС. На последнем курсе института он сыграл в фильме "Человек-амфибия" роль Ихтиандра, которая стала его визитной карточкой и сделала актера секс-символом страны.
В 1961 году руководитель Московского драматического театра имени К.С. Станиславского (ныне Электротеатр Станиславский) Михал Яншин пригласил Коренева в труппу, с тех пор он был ведущим артистом театра. За свою карьеру Коренев снялся в нескольких десятках фильмов, среди них "Свет далекой звезды", "Дети Дон Кихота", "Освобождение", "Рудин", сериалах "Дети Арбата", "Тайны дворцовых переворотов". Последней его работой на экране была роль В.И. Немировича-Данченко в сериале 2015 года "Орлова и Александр".