Народився 30 січня 1979 року, м.Львів.
У 2000 році закінчив Львівський національний університет ім. Франка, а у 2001 р. – національний університет Львівська політехніка. Спеціальність – фінанси, міжнародні відносини, економіка та підприємництво.
Трудову діяльність розпочав у 2000 році з посади спеціаліста другої категорії відділу НАТО та ЗЕД управління євроатлантичної інтеграції Міністерства закордонних справ України.
У 2001 році – аташе відділу НАТО та європейської безпеки управління євроатлантичного співробітництва департаменту з питань політики та безпеки МЗС України.
У 2001-2002 роках – аташе групи планування, координації та контролю кабінету міністра закордонних справ.
2002-2004 рр. – третій секретар постійного представництва України у міжнародних організаціях у Відні, МЗС.
2004-2006 рр. – другий секретар постійного представництва України при міжнародних організаціях у Відні, МЗС.
2006-2007 рр. – заступник директора департаменту забезпечення роботи Міністра економіки України (патронатна служба).
2007-2008 рр. – перший секретар аналітичного відділу департаменту секретаріату Міністра закордонних справ.
2008-2009 рр. – начальник управління організації роботи Міністра охорони навколишнього природного середовища України.
2009-2010 рр. – директор департаменту секретаріату Міністра охорони навколишнього природного середовища України (патронатна служба).
2010-2011 рр. – радник відділу опрацювання документації та контролю департаменту секретаріату міністра закордонних справ України.
У 2011 році був радником аналітично-іміджевого відділу департаменту секретаріату міністра закордонних справ України, потім радником та в.о. начальника відділу Російської Федерації першого територіального департаменту МЗС.
2011-2012 рр. – начальник відділу РФ управління Російської Федерації першого територіального департаменту МЗС України, потім заступник директора першого територіального департаменту МЗС України – начальник управління РФ цього департаменту.
2012-2014 рр. – заступник директора департаменту забезпечення діяльності Міністра фінансів України (патронатна служба).
З березня 2014 р. до грудня 2014 р. – керівник служби міністра Кабінету міністрів України.
З грудня 2014 р. по квітень 2016 р. – заступник міністра інфраструктури України (Андрія Пивоварського).
З 14 квітня 2016 року по 29 серпня 2019 року – міністр інфраструктури України в уряді Володимира Гройсмана.
Одружений. Має двох синів і доньку.
13 вересня 2018 року Національне антикорупційне бюро України (НАБУ) повідомило міністру інфраструктури Володимиру Омеляну про підозру в незаконному збагаченні на суму 1,415 мільйона гривень та декларуванні недостовірної інформації.
18 жовтня 2021 року Омеляна було виправдано у справі про заниження доходів бюджету 2018 року.
02.09.2019