Закончил Волгоградский политехнический институт в 1974 году.
Трудовая деятельность В.И. Голованова началась с работы в должности мастера строительно-монтажного управления. После окончания аспирантуры во ВНИИМонтажспецстрое - головном научно-исследовательском институте Минмонтажспецстроя СССР и защиты кандидатской диссертации, в течение 12 лет работал старшим научным сотрудником этого института. Автор десятков научных разработок и изобретений в области строительно-монтажных работ, возглавлял Совет трудового коллектива данного института.
С 1992 года в течение 12 лет занимал должности главы Управ района Арбат и Красносельского района. В этот период привлекался в комитеты Государственной Думы РФ для разработки первого федерального закона «Об общих принципах организации местного самоуправления в РФ», являлся членом Совета при мэре г. Москвы по развитию местного самоуправлению в городе. Кроме того, работал в Префектуре ЦАО Москвы заместителем начальника управления, в контрольном управлении Президента РФ, Олимпстрое, Московской торгово-промышленной палате, коммерческих структурах.
Защищенная в 1998 году докторская диссертация посвящена развитию и совершенствованию местного самоуправления в городе Москве. С 1999 года работал в различных Вузах в должностях заведующего кафедрой, заместителем декана факультета. В настоящее время В.И. Голованов работает профессором кафедры «Государственное и муниципальное управление» Института экономики, управления и права Российского государственного гуманитарного университета.
Руководитель образовательных программ высшего образования по направлению подготовки 38.04.04 Государственное и муниципальное управление (уровень магистратуры), направленность – современные технологии государственного и муниципального управления и 38.04.04 Государственное и муниципальное управление (бакалавриат) направление - Управление Умным городом.