Gimė 1932 m. spalio 18 d. Kaune architekto Vytauto Landsbergio ir gydytojos Onos Jablonskytės-Landsbergienės šeimoje.

Gimnaziją baigė Kaune. 1955 metais - Lietuvos valstybinę konservatoriją. 38-erius metus, nuo 1952 metų lapkričio iki 1990 metų kovo mėn., dirbo pedagoginį darbą. Dėstė fortepijono specialybę Vilniaus M.K. Čiurlionio muzikos mokykloje, Vilniaus pedagoginiame institute, o Valstybinėje konservatorijoje ir jos Klaipėdos fakultetuose, - taip pat muzikos istoriją, 1969 metais apgynė disertaciją "M.K.Čiurlionio kompozitoriaus kūryba".

Muzikologas, profesorius (1978), habilituotas humanitarinių mokslų daktaras (1994), knygų apie M.K.Čiurlionį, Č. Sasnauską autorius. Meno, muzikos ir kultūros istorikas. Atgimimo laikotarpiu ir vėliau parašė knygų apie Lietuvos bei tarptautinius politinius klausimus. Iš viso išleido 15 knygų. Ilgai buvo Lietuvos kompozitorių sąjungos valdybos ir sekretoriato narys, ligi šiol - M.K. Čiurlionio draugijos pirmininkas. 1975 m. už monografiją "Čiurlionio kūryba", 1988 m. už monografiją "Česlovo Sasnausko gyvenimas ir darbai" apdovanotas Lietuvos TSR premija. Nuo 1995 m. yra tarptautinio M.K. Čiurlionio vargonininkų ir pianistų konkurso organizacinio komiteto pirmininkas.

1988 m. birželio 3 d. išrinktas į Lietuvos Sąjūdžio iniciatyvinę grupę. Sąjūdžio steigiamajame suvažiavime spalio 22-23 dienomis - į jo Seimą ir Seimo Tarybą. Nuo 1988 m. lapkričio 25 d. iki 1990 m. balandžio 21 d. - Sąjūdžio Seimo Tarybos pirmininkas, nuo 1991 m. gruodžio 15 d. - Sąjūdžio garbės pirmininkas. 1993 m. gegužės 1 d., įkūrus Tėvynės sąjungą (Lietuvos konservatorių partiją), išrinktas jos pirmininku. 1995 m. ir 1998 m. išrinktas juo pakartotinai.

1989 m. panevėžiečių išrinktas TSRS liaudies deputatu.

1990 m. kovo mėn., Sąjūdžiui laimėjus rinkimus į Lietuvos Aukščiausiąją Tarybą, buvo išrinktas Aukščiausiosios Tarybos - Atkuriamojo Seimo Pirmininku, tapo valstybės vadovu. Kovo 11-osios Akto signataras. 1990-1991 metais - Lietuvos Respublikos Konstitucijos metmenų rengimo komisijos pirmininkas, Valstybinės derybų su TSRS delegacijos pirmininkas.

Buvo vienas iš Baltijos Valstybių Tarybos 1990-1992 m. vadovų.

1992-1996 metais - Seimo opozicijos vadovas. Dirbo Lietuvos delegacijose Europos Tarybos Parlamentinėje Asamblėjoje ir Baltijos Asamblėjoje.

1996 m. išrinktas Seimo Pirmininku.

1991 m. Vytautas Landsbergis apdovanotas Norvegų Tautos taikos premija, Prancūzijos Fondation du Future, JAV Vydūno fondo premija, Didžiosios Britanijos Tarptautinio laisvės fondo apdovanojimu. 1992 m. jam įteiktas Vokietijos Hermann Ehlers apdovanojimas, o 1994 metais - Katalonijos Kultūros Fondo 9-oji tarptautinė Ramon Llull premija. 1998 metais įteikta Italijos Vibo Valentia Liudijimo premija.

1997 m. apdovanotas Prancūzijos Garbės Legiono Didžiuoju ordinu. 1998 metais - Vytauto Didžiojo I laipsnio ordinu ir Norvegijos Karališkojo ordino "Už nuopelnus" Didžiuoju kryžiumi. 1999 m. - Lenkijos Respublikos Didžiojo Kryžiaus ordinu, Maltos ordino Nuopelnų ordino Didžiuoju kryžiumi, Graikijos Garbės ordino Didžiuoju kryžiumi, Komunizmo aukų memorialo fondo Truman-Reigano Laisvės apdovanojimu.

Norvegijos premijos pagrindu Vytautas Landsbergis įsteigė fondą, kuris rūpinas vaikų invalidų globa ir gydymu bei jaunais menininkais.

Čikagos Lojolos universiteto teisės garbės daktaras (1991), Lietuvos Vytauto Didžiojo universiteto filosofijos garbės daktaras (1992), Ogdeno Weberio universiteto (JAV) humanitarinių mokslų garbės daktaras (1992), 1992 m. nominuotas į Yale universiteto (JAV) teisės daktarus.

1997 m. tapo Klaipėdos universiteto garbės daktaru bei Lietuvių katalikų Mokslų Akademijos akademiku, 1998 m. - Vilniaus Gedimino Technikos universiteto garbės nariu, 2000 m. - Lietuvos Teisės Akademijos garbės daktaru, Suomijos Helsinkio universiteto politinių mokslų garbės daktaru, Kardifo Universiteto (Jungtinė Karalystė) garbės nariu.

Moka anglų, lenkų ir rusų kalbas.

Žmona Gražina dirba Muzikos akademijoje. Turi dukteris Jūratę, Birutę ir sūnų Vytautą.