Родился 10 ноября (22 н.с.) 1801 г. в Лугани.  Отец Даля — датчанин, приехал в Россию по приглашению императрицы Екатерины II, принял русское подданство, передал любовь к своей второй родине детям. К моменту рождения сына работал врачом. Мать — обрусевшая немка, дочь известной переводчицы М. Фрейтаг. Родители Даля знали много языков. Он получил хорошее домашнее образование.

В 1814 Даль поступил в Морской корпус в Петербурге. В 1817 в числе 12 лучших гардемаринов Даль совершил плавание на бриге «Феникс» к берегам Швеции и Дании; выяснилось, что Даль страдает морской болезнью. Однако он заканчивает корпус (1819) и направляется мичманом на службу во флот в Николаеве. В этом же году Даль начинает собирать слова, которые позже войдут в его «Толковый словарь живого великорусского языка». В течение пяти с половиной лет Даль служит в Николаеве, одновременно занимается литературным творчеством: пишет стихи, одноактные комедии. Получив повышение, был переведен на Балтику, где прослужил полтора года в Кронштадте. В 1826 подает в отставку, решив сменить профессию, и поступает на медицинский факультет Дерптского университета. Этот период своей жизни называет "временем восторга". В доме профессора хирургии А.Мойера часто бывают В.Жуковский, сыновья Н.Карамзина, здесь читаются стихи А.Пушкина, с опальным поэтом ведется переписка.

Учеба в университете была прервана русско-турецкой войной. Даль досрочно защищает диссертацию и едет на фронт, где оперирует раненых, борется с холерой и чумой. Продолжает свою собирательскую работу, его записи занимают столько места, что для их перевозки приходится использовать верблюда.

В 1830 Даль напечатал в "Московском Телеграфе” Н. А. Полевого первый литературный опыт: "Русские сказки”, обративший на себя внимание своеобразным народным языком. В 1832 вышли отдельным изданием "Русские сказки, из предания народного, изустного, на грамоту гражданскую переложенные, к быту житейскому приноровленные и поговорками ходячими разукрашенные казаком Владимиром Луганским”. "Казак Луганский” стал его псевдонимом. Работает в Петербурге в военно-хирургическом госпитале, приобретя известность хирурга-окулиста. Однако конфликты с начальством вынуждают его оставить медицину. По оставлении службы в Петербурге Даль вскоре уехал в Оренбург, где появились на свет его "Рассказы из народного быта” и были написаны "Уральские рассказы”. В 1841 Даль поступил на службу в Министерство уделов, а затем сделался домашним секретарем и ближайшим помощником А. А. Перовского, министра внутренних дел. Семь лет сопровождал губернатора в его разъездах по Уралу, продолжая собирать фольклорный материал. Кроме всего этого, Даль организует зоологический музей, собирает коллекции местной флоры и фауны, публикует статьи по медицине. В 1838 его избирают членом-корреспондентом Академии наук по отделению естественных наук.

В 1840-е Даль пишет повести и рассказы, печатает их в разных изданиях, публикует статьи о народных верованиях. В эти же годы появляются статьи Даля о языке.

В 1853 представил в Академию наук свой сборник "Пословицы русского народа", включивший более 30 тысяч пословиц, поговорок, загадок, прибауток.

Выйдя в отставку, в 1859 поселяется в Москве, полностью отдавшись главному делу своей жизни - "Толковому словарю живого великорусского языка", за который автору Академией наук была присуждена Ломоносовская премия.

В последние годы жизни Даль переиздает свои художественные произведения, выходит восьмитомное собрание его сочинений. До последней минуты Даль продолжал трудиться над словарем, готовя второе издание.

 22 сентября (4 октября н.с.) 1872 в Москве Даль умер.