Академик АН СССР (30.11.1946), академик ВАСХНИЛ (1948), академик АН Белорусской ССР (1940). Доктор экономических наук (1935), профессор (1928).
Окончил Челябинское реальное училище (1913), экономическое отделение Московского коммерческого института (1917).
Руководил отделом беженцев Всероссийского земского союза в Москве (1915—1917), сектором статистики продовольственных пунктов «Земгора» (Москва — Киев). Заведующий оценочно-статистическим отделением Челябинского уездного земства, статистическим бюро земельного отдела (1917—1922).
Читал курс истории европейского искусства в Челябинском народном университете (1919). После создания Челябинской губ. возглавил губернское статистическое бюро (1919), на территории губернии руководил проведением 1-й переписи населения РСФСР.
Заведующий Уральского областного статуправления (Свердловск, 1923). Член коллегии ЦСУ СССР (1926—1930). Член коллегии Сектора народнохозяйственного учета Госплана СССР (1930—1931); член коллегии Центрального управления народнохозяйственного учета СССР (ЦУНХУ) (1932—1934). Заместитель председателя учрежденной Государственной комиссии по сортоиспытанию зерновых культур НКЗ СССР (1937).
С 1928 — заведующий кафедрой статистики, с 1940 — директор Московской сельскохозяйственной академии им. Тимирязева. Руководитель статистической секции Московского дома учёных (1939—1948). В начале 1940 года возглавляет впервые учрежденный сектор статистики Института экономики АН СССР. Инициатор созыва Всесоюзного совещания по вопросам преподавания статистики в экономических вузах; инициатор издания серии «Библиотека экономической науки и статистики». Профессор, основатель и заведующий кафедрой математических методов анализа экономики экономического факультета МГУ (1962—1964); читал курс «Экономико-методы и модели». Профессор кафедры политэкономии Академии общественных наук при ЦК ВКП(б) (с 1947 года). Заведующий кафедрой математических методов анализа экономики МГУ (1963—1964).
Один из руководителей советской делегации на переговорах в Думбартон-Оксе (США, 1944).
В 1949—1963 — председатель Совета по изучению производительных сил (СОПС). В 1953—1959 академик-секретарь Отделения экономических, философских и правовых наук, с 1953 по 1962 — член Президиума АН СССР.
В 1955 году подписал «Письмо трёхсот».
Активный участник международных научных конференций в Бухаресте и Клуже (1957), Пекине, Шанхае и Париже (1958), Милане и Риме (1959), Будапеште (1961), Варшаве и Кракове (1961), Софии и Варне (1962), Праге и Братиславе (1962), Берлине, Гааге и Бирмингеме (1964). На трех сессиях Международного статистического института (XXX, 1957; XXXI, 1958; XXXII, 1960) обсуждались его доклады о балансовом методе в экономической статистике, о математико-экономических проблемах построения баланса народного хозяйства, о межотраслевом балансе как макроэкономической модели оптимального планирования.
В 1958 организовал первую в стране лабораторию экономико-математических исследований АН СССР. На её базе в 1963 был создан Центральный экономико-математический институт АН СССР (ныне ЦЭМИ РАН). Создатель и главный редактор журнала «Экономика и математические методы» (1963).
Работы в области теории и практики статистики (вопросы социальной и экономической структуры общества, вопросы теории статистического наблюдения, разработка методов объективного измерения и анализа массовых хозяйственных явлений), проблем развития производственных сил и структуры общественного производства, методологии изучения производительности труда, разработки моделей планового хозяйства, экономической оценки.
Первые теоретические работы касались изучения классовой структуры советской деревни в 20-х годах («О статистическом изучении классового расслоения деревни» (1926), «О социально-экономических группировках крестьянских хозяйств» (1927), «Опыт классификации крестьянских хозяйств» (1928)). В работе «Структура хлебного производства» (1928) были были построены хлебофуражные балансы для предреволюционного времени и для 1926/1927 года исчислены размеры внедеревенского товарного хлеба и содержался ответ на политически острый вопрос о причинах недостатка товарного зерна в стране.
В 1927 и 1928 гг. классификация хозяйств В. С. Немчинова была положена в основу двух специальных, им же организованных, гнездовых динамических переписей сельского хозяйства. Под его руководством в 1929—1931 гг. были произведены первые сплошные обследования совхозов и колхозов. Автор метода инструментального измерения урожайности путем небольшого числа выборочных проб — «метровок» (площадью в 1 м?), сменившего приёмы субъективной оценки урожайности.
Автор схемы Немчинова — Перегудова в математической статистике, развивавшей идею ортогональных полиномов полиномов Чебышёва. Этот результат нашёл отражение в его книге «Полиномы Чебышёва и математическая статистика» (1946).
Как председатель Совета по изучению производительных сил, разработал вопросы строительства промышленных, угольно-металлургических, баз и гидроузлов в верховье Енисея, в бассейне Амура, рассматривая их как центры будущих крупных общехозяйственных комплексов.
Параллельно серии экспедиционных обследований возникает серия принципиально новых по постановке вопросов теоретических работ: о развитии производительных сил сельского хозяйства при социализме (1953), о критериях размещения культур и отраслей животноводства (1947) и экономических вопросах развития животноводства (1955), о специализации производства при перспективном размещении сельского хозяйства (1957), о перспективах развития производительных сил Сибири и Урала (1956, 1958); «Теоретические вопросы рационального размещения производительных сил» (1961). Популяризируя свои идеи издал ряд популярных брошюр, выступил с циклом лекций, статей в (преимущественно восточносибирских) газетах и журналах.
Как делегат от СССР, на III Международном конгрессе социологов (Амстердам, 1956) выступил с докладом «Изменения в классовой структуре населения СССР», на IV (Милан, 1959) — с докладом «Социологический аспект планирования».
Один из основоположников экономико-математического направления отечественной экономической науки. Один из первых поставил и решил теоретические вопросы экономической кибернетики, эконометрии, применения методов математического моделирования и вычислительной техники в экономических исследованиях (монография «Экономико-математические методы и модели»), разработал модели расширенного воспроизводства, статистическую модель общественного разделения труда.
В конце 1957 г. привлек к работе небольшую группу способных выпускников экономических вузов — энтузиастов разработки нового направления в экономической науке, а также группу ленинградских математиков, — организовал первую в стране Лабораторию по применению статистических и математических методов в экономических исследованиях и планировании в Сибирском отделении АН СССР (впоследствии переведенную в Москву). В 1958 г. участвовал в совещании Академии наук СССР для координации исследований. На 1-м Всесоюзном совещании о применении математических методов в экономических исследованиях и планировании выступил с программным докладом на пленуме совещания и с докладом «Теоретические вопросы межотраслевого и межрегионального баланса производства и распределения продукции народного хозяйства» в одной из секций.
В 1961 г. под редакцией В. С. Немчинова были изданы «Труды» совещания в семи томах. Возглавил Научный совет по применению математических методов и электронной вычислительной техники в экономических исследованиях и планировании, несколько позже — Секция экономической кибернетики (Научного совета по комплексной проблеме «Кибернетика»), а в ноябре 1961 г.- Научный совет по комплексной проблеме «Научные основы планирования и организации общественного производства» АН СССР.
В 1962—1963 гг. второй из названных советов стал руководить работой восьми других научных советов Академии наук СССР: советов по эффективности капитальных вложений, по проблемам ценообразования, по размещению производительных сил, по экономическим проблемам химизации народного хозяйства и др. В 1963 г. разросшаяся лаборатория В. С. Немчинова после присоединения к ней трёх других аналогичных лабораторий АН СССР и Госплана СССР, была преобразована в Центральный экономико-математический институт (ЦЭМИ) Академии наук СССР.
Под его руководством были возобновлены прерванные с 1920-х работы по межотраслевому балансу.
Работы Немчинова оказали влияние на развитие концепции планового ценообразования.