Nacido en Siberia en 1971, empezó a tocar el violín a la edad de cinco años. Con tan solo once ganó la medalla de oro en todas las categorías de edades diversas del Concurso Wienawski, y debutó en recital en Moscú y en San Petersburgo. A los catorce, debutaba en Tokio, Múnich, Berlín y Helsinki y, al año siguiente, en el Carnegie Hall. Dos años después, fue el vencedor más joven de todos los tiempos en el concurso de Reina Elisabeth.
Desde entonces ha actuado con orquestas como la Filarmónica de Berlín, Sinfónica de Boston, Sinfónica de Chicago, Orquesta de Cleveland, Filarmónica de Israel, Sinfónica de Londres, Filarmónica de Los Ángeles, NDR de Hamburgo, Filarmónica de Nueva York, Orquesta de París, Philharmonia, Orquesta de Filadelfia, Royal Concertgebouw, Sinfónica de San Francisco, Filarmónica de San Petersburgo y La Scala, trabajando con directores como Ashkenazy, Boulez, Chailly, Chung, Conlon, Dohnányi, Dutoit, Eschenbach, Fedoseyev, Gatti, Gergiev, Jansons, Jurowski, Neeme y Paavo Järvi, Krivine, Levine, Luisi, Marriner, Masur, Mehta, Muti, Nagano, Ozawa, Rattle, Rozhdestvenski, Temirkanov, Thielemann y Zinman.
Vadim Repin colabora regularmente con Nikolai Lugansky, Itamar Golan, Martha Argerich, Evgeny Kissin y Mischa Maisky. Los proyectos más destacados de su carrera en las últimas temporadas han sido giras con la Sinfónica de Londres y Valery Gergiev; colaboraciones con Christian Thielemann en Tokio, con Riccardo Muti en Nueva York y con Chailly en Leipzig; una gira por Australia con la Orquesta Filarmónica de Londres y Vladimir Jurowski; y el estreno del Concierto para violín escrito para él por James Macmillan, interpretándolo con la Orquesta Sinfónica de Londres dirigida por Valery Gergiev.
La larga lista discográfica de Vadim Repin incluye numerosas grabaciones con el sello Warner Classics. Con el sello discográfico Deutsche Grammophon ha grabado el Concierto para violín de Beethoven con la Filarmónica de Viena y Riccardo Muti, y la Sonata Kreutzer junto a la pianista Martha Argerich; el Concierto para violín y el Doble concierto de Brahms (con Truls Mørk al violonchelo), acompañado de la Orquesta de la Gewandhaus de Leipzig y Riccardo Chailly. Los tríos de Chaikovski y Rajmáninov con Mischa Maisky y Lang Lang (grabación galardonada con el premio Echo), y la más reciente grabación junto a Nikolai Lugansky con obras de Grieg, Janáček y César Franck, que ganó en 2011 el BBC Music Award y el Edison Award.
En febrero del año 2010 fue galardonado con el Victoire d’Honneur, el premio francés más prestigioso en el ámbito musical, concedido a una vida dedicada a la música, y en diciembre fue nombrado Chevalier de l’Ordre des Arts et Lettres. En 2014 se convirtió en profesor honorario del Conservatorio Central de Música de Pekín, y en 2015 del Conservatorio de Shanghái, en reconocimiento a su trabajo con jóvenes músicos.
En abril de 2014, Vadim Repin presentó, como director artístico, el primer Festival Transiberiano de las Artes en Novosibirsk, con la obra encargada Voces de violín, de Benjamin Yussupov, y una aparición conjunta con la primera bailarina Svetlana Zakharova. El Festival se amplió a la primavera de 2015, esta vez con un nuevo concierto para violín, De Profundis, de Lera Auerbach. Después del cuarto Festival Transiberiano se unió a la Sinfónica de Israel y James Judd con el este mismo festival en Israel.
La temporada 15/16 comenzó con conciertos en Ereván, Barcelona, Madrid, Bangkok, Shanghái, Seúl y un recorrido por ciudades europeas con la Orquesta Metropolitana de Tokio. Ofreció el estreno en Londres de la música de Aphrodite Raickopoulou para la película muda Love (1927), protagonizada por Greta Garbo, y la presentó en su tercer Festival Transiberiano en Novosibirsk. En México celebró el 70 aniversario de la orquesta de la Universidad de México. Actuó con Martha Argerich en su festival en Japón. En junio hubo actuaciones de Pas de Deux, con Svetlana Zakharova en Corea y Japón, y tuvo un verano muy ocupado que comenzó con el Festival de Windsor y la Orquesta Philharmonia. La temporada 16/17 incluyó el concierto de Sibelius en los Países Bajos y Bélgica y conciertos con orquesta en Montreal, Nápoles, Helsinki, Bratislava y Londres. Ese verano dio conciertos en toda la Europa con la Joven Orquesta Asiática y James Judd en agosto. En octubre de 2017 ha sido el aniversario de la Revolución Rusa, y Vadim Repin fue invitado a participar en una conmemoración musical especial en la Royal Academy of Arts de Londres junto con Vladimir Ashkenazy y otros artistas rusos.
Vadim Repin toca el violín de 1733 “Rode”, de Antonio Stradivari.