Родился 27 ноября 1945 года в д.Жилино Володарского района Орловской области. Окончив Высшее театральное училище при Малом театре (1968), начал сценическую деятельность в Театре им. А.С.Пушкина в Ленинграде (ныне - Александринский театр). С 1968 по 1974 играл на ленинградской сцене. Лучшие работы этого периода - Петя Трофимов ("Вишнёвый сад" А.П.Чехова), Белкин ("Болдинская осень" А.Свирина), Вестник ("Антигона" Софокла). Работал с режиссером Р.Горяевым, вместе с ним уехал в Москву, и с 1974 по 1988 работал в труппе Центрального Театра Советской Армии (ныне - Театр Российской Армии), который в те годы возглавлял Р.Горяев. Здесь Бариновым созданы такие образы, как Шишлов ("Молва" А.Д.Салынского), Вепрев ("Статья" Р.Солнцева) и ряд других. С приходом в Театр Армии главного режиссера Ю.И.Ерёмина творчество Валерия Баринова получает несколько иное направление - огромный диапазон его репертуара привлекает к артисту внимание критики и зрителей. Роль Рогожина ("Идиот" по Ф.М.Достоевскому), свидетельствуя о больших творческих возможностях, становится в репертуаре Баринова в каком-то смысле знаковой. В 1988 Баринов вместе с Ереминым покидает Театр Армии и переходит в Театр им. А.С.Пушкина в Москве. Здесь Баринов служит до 1991, играя такие значительные роли, как Рабачёв ("Светит, да не греет" А.Н.Островского и Н.Я.Соловьева), Шатов ("Бесы" А.Камю по Ф.М.Достоевскому), Троекуров ("Дубровский" А.С.Пушкина).
В 1992 Валерий Баринов приходит в труппу Малого театра, где с большим успехом играет роли Никодима ("Царь Иудейский" К.Р.), Ванина ("Пир победителей" А.И.Солженицына), Кучумова (Бешеные деньги А.Н.Островского), Корпелова ("Трудовой хлеб" А.Н.Островского), Президента ("Коварство и любовь" Ф.Шиллера). В премьерной постановке "Корсиканка" И.Губача блестяще сыграл роль Наполеона.
Актер также работает на радио, читает прозу И.Шмелёва, прозу и стихи И.Бунина. Много работает в кино, получив широкое признание публики. Среди киноработ артиста - Михаил Харламов ("Вишнёвый омут"), Подвойский ("Красные колокола"), Влас Строгов ("Строговы"), Дронов ("Родник"), Савва Тимофеевич ("Агапэ"), Хлебонасущенский ("Петербургские тайны") и многие другие.