Василий Александрович Орлов родился 14 апреля 1975 года в городе Благовещенске Амурской области.
В 1998 году окончил Благовещенский государственный педагогический университет по специальности "Филология", в 2002 году — Московский государственный институт международных отношений МИД России по специальности "Государственное и муниципальное управление". Выпускник программы подготовки управленческих кадров РАНХиГС.
В 2002-2007 годах работал генеральным директором областного государственного унитарного предприятия "Амур-качество".
С 2007 года по 2008 год занимал пост генерального директора ОАО "Амурский кристалл".
В 2008-2010 годах работал заместителем мэра города Благовещенска.
В 2012 году был советником главы администрации города Благовещенска.
С августа 2012 года по май 2013 года Орлов занимал пост заместителя министра экономического развития Амурской области.
С мая 2013 года по сентябрь 2015 года — министр экономического развития Амурской области.
В октябре 2015 года Василий Орлов был принят в аппарат управления генерального директора ООО "СИБУР" на должность представителя.
С марта 2016 года по июль 2017 года работал в аппарате управления ООО "СИБУР" на должность представителя.
С июля 2017 года по май 2018 года — советник Корпоративного университета ООО "СИБУР".
30 мая 2018 года президент РФ Владимир Путин назначил Василия Орлова временно исполняющим обязанности губернатора Амурской области.
Женат, две дочери.