Nato in Siberia nel 1971, Vadim Repin aveva undici anni quando vinse la medaglia d'oro in tutte le categorie di età al Concorso Wienawski e debuttò in recital a Mosca e San Pietroburgo. A 14 anni debuttò a Tokyo, Monaco, Berlino, Helsinki; un anno dopo alla Carnegie Hall. A 17 anni divenne il più giovane vincitore di sempre del Concorso Reine Elisabeth.
Da allora si è esibito con tutte le più grandi orchestre e direttori d'orchestra del mondo. Tra i momenti salienti della sua carriera nelle ultime stagioni si annoverano le tournée con la London Symphony Orchestra e Valery Gergiev, la NHK Orchestra e Dutoit; una tournée in Australia con la London Philharmonic Orchestra e Vladimir Jurowski, e le acclamate prime esecuzioni a Londra, Filadelfia, alla Carnegie Hall di New York, alla Salle Pleyel di Parigi e al Concertgebouw di Amsterdam del concerto per violino scritto per lui da James MacMillan, culminate in un concerto dei BBC Proms alla Royal Albert Hall, con il tutto esaurito.
Vadim Repin ha inciso i grandi concerti per violino russi di Shostakovich, Prokofiev e Tchaikovsky per la Warner Classics. Per la Deutsche Grammophon ha inciso il Concerto per violino di Beethoven, il Concerto per violino e il Doppio Concerto di Brahms (Truls Mørk, violoncello) con la Gewandhaus Orchester, i trii di Tchaikovsky e Rachmaninov con Mischa Maisky e Lang Lang (che ha vinto l'Echo Classic) e opere di Grieg, Janáček e César Franck con Nikolai Lugansky, che ha vinto il BBC Music Award nel 2011.
Nel 2010 ha ricevuto la Victoire d’Honneur, il più prestigioso riconoscimento musicale francese per una vita dedicata alla musica, ed è stato nominato Chevalier de l’Ordre des Arts et Lettres. In seguito a masterclass e concerti tenuti a Pechino nel dicembre 2014, gli è stata conferita la cattedra onoraria del Conservatorio Centrale di Musica e, nel 2015, quella del Conservatorio di Shanghai.
Vadim Repin suona il violino "Rode" di Stradivari, risalente al 1733.