Ծնվել է 1932 թվականի օգոստոսի 9-ին Աշտարակում։ ՍՄԿԿ անդամ է 1952 թվականից։ 1954 թվականին ավարտել է Երևանի համալսարանի բանասիրական ֆակուլտետի ժուռնալիստիկայի բաժինը։ 1954-1955 թվականներին աշխատել է Նոր Բայազետի (այժմ՝ Գավառ) շրջանային թերթում որպես պատասխանատու քարտուղար, 1955-1957 թվականներին` «Սովետական Հայաստան» օրաթերթում որպես գրական աշխատող, 1957-1961 թվականներին` «Ավանգարդ» թերթում որպես պատասխանատու քարտուղար, ապա խմբագրի տեղակալ։ 1961-1966 թվականներին եղել է «Պիոներ կանչ» թերթի խմբագիրը, 1967-1975 թվականներին` «Գարուն» ամսագրի գլխավոր խմբագիրը։ 1975-1981 թվականներին` ՀԳՄ վարչության առաջին քարտուղար, 1981-1988 թվականներին` նախագահ, 1988-1994 թվականներին` Հայաստանի մշակույթի ֆոնդի նախագահ, 1994 թվականին` «Երկիր Նաիրի» շաբաթաթերթի հիմնադիր-խմբագիր։
Սկզբում հանդես է եկել որպես բանաստեղծ, հետո անցել է արձակի։ Նրա առաջին բանաստեղծությունը տպագրվել է 1947 թվականին, «Պիոներ կանչ» թերթում։ Վարդգես Պետրոսյանի ստեղծագործությունների հիմնական թեման երիտասարդությունն է։
Վարդգես Պետրոսյանը գրականություն է մտել բանաստեղծություններով «Բալլադ մարդու մասին», 1958 ժողովածու, այնուհետև անցել է արձակի գրել «Նամակներ մանկության կայարաններից» պատմվածաշարը, «Ապրած և չապրած տարիներ» (1970), «Վերջին ուսուցիչը» (1980) վիպակները և այլ գործեր։ Սովետական Հայաստանի և սփյուռքահայության կյանքի ու պատմության իմաստավորման տեսանկյունից է գրված «Հայկական էսքիզներ» (1969, 1982) էսսեն։
Վարդգես Պետրոսյանի ստեղծագործությունների մեծ մասը նվիրված է երիտասարդության հոգեբանության բացահայտմանը «Քաղաքի կիսաբաց լուսամուտները» (1964), «Դեղատուն «Անի»» (1973) և այլն։ Հայաստանի լեռնային գյուղերի ճակատագրին և արդիական խնդիրներին է նվիրված «Մենավոր ընկուզենին» (1981) վեպը (կինոնկար՝ 1986, Հայֆիլմ)։ Հեղինակի հրապարակախոսական, ուղեգրական, գրաքննադատական նյութերն ի մի են բերված «Հավասարում բազմաթիվ անհայտներով» (1977) գրքում։ Հայոց ցեղասպանության մասին է նրա «Կրակե շապ վեպը։ Բեմադրվել է Վարդգես Պետրոսյանի «Ծանր է Հիպոկրատի գլխարկը» (1975) թատերգությունը, բեմականացվել են «Վերջին ուսուցիչը» (1979), «Հայկական էսքիզներ» 1980, «Ապրած և չապրած տարիներ» (1982) գործերը։ Նրա երկերը թարգմանվել են ԽՍՀՄ և աշխարհի այլ ժողովուրդների լեզուներով։ Հայաստանի լենինյան կոմերիտմիության դափնեկիր (1969), ՀԽՍՀ պետական մրցանակ (1979)։ ՀԿԿ Կենտկոմի անդամ է 1966 թվականից։ ՀԽՍՀ IX-X գումարումների Գերագույն սովետի դեպուտատ։ Պարգևատրվել է Հոկտեմբերյան հեղափոխության և «Պատվո նշան» շքանշաններով[3]։
2000 թվականին Երևանի թիվ 51 դպրոցը անվանակոչվել է Վարդգես Պետրոսյանի անունով, գրողի հարթաքանդակի հանդիսավոր բացումը կատարվել է 2006 թվականին (քանդակագործ՝ Էդուարդ Շախիկյան) :
Բալլադ մարդու մասին (բանաստեղծություններ), Ե., Հայպետհրատ, 1958, 52 էջ։
Վերջին գիշերը, Ե., Հայպետհրատ, 1959, 228 էջ։
Անավարտ դիմանկարներ, Ե., Հայպետհրատ, 1963, 308 էջ։
Քաղաքի կիսաբաց լուսամուտները, Ե., Հայպետհրատ, 1964, 140 էջ։
Հայկական էսքիզներ, Ե., «Հայաստան», 1969, 148 էջ։
Հայաստանի 8 երիտասարդ արձակագիրներ (գրքի մեջ տպագրվել են Վարդգես Պետրոսյանի լուսանկարը, համառտ կենսագրությունը և մի հատված «Հայկական էսքիզներ»-ից), Բեյրութ, տպարան «Սևան», 1969, 311 էջ։
Ապրած և չապրած տարիներ, Ե., «Հայաստան», 1970, 388 էջ։
Դեղատուն «Անի»։ Հայկական էսքիզներ, Ե., «Հայաստան», 1973, 300 էջ։
Հավասարում բազմաթիվ անհայտներով (հրապարակախոսություն, վավերագրական արձակ), Ե., «Սովետական գրող», 1977, 480 էջ։
Վերածնունդ (ժողովածուում տեղ են գտել «Մեհրաբի աղբյուրը» և «Կոմբայնավարը այնպես, ինչպես որ կա» գործերը), Ե., «Սովետական գրող», 1977, 552 էջ։
Վերջին ուսուցիչը (վիպակներ և պատմվածքներ), Ե., «Սովետական գրող», 1980, 616 էջ։
Մենավոր ընկուզենի (վեպ), Ե., «Սովետական գրող», 1981, 188 էջ։
Ընտիր երկեր 2 հատորով, հատոր 1 (հատորում ամփոփված են պատմվածքների ընտրանին, «Նամակներ մանկության կայարանից» վիպակը, «Հայկական էսքիզներ» էսսեն և «Աշխարհի ճանապարհներին» ուղեգրությունները), Ե., «Սովետական գրող», 1983, 624 էջ։
Ընտիր երկեր 2 հատորով, հատոր 2 (վիպակներ, վեպ), Ե., «Սովետական գրող», 1983, 608 էջ։
Հայկական էսքիզներ, Պէյրութ, 1983, 304 էջ:
Հայկական էսքիզներ (վիպակ–էսսե), գիրք 1-ին և 2-րդ, Երևան, 1984, 305 էջ:
Հայկական էսքիզներ, գիրք Ա–Բ, Թեհրան, 1984:
Ապրած եւ չապրած տարիներ (վիպակ), Թեհրան, 1985, 169 էջ:
Վերջին ուսուցիչը (վիպակ), Թեհրան, 1985, 160 էջ:
Կրակե շապիկ (վեպ), Երևան, 1986, 592 էջ:
Չորս վիպակ, Երևան, 1990, 388 էջ:
Մենաւոր ընկուզենին, Պէյրութ, 1990, 211 էջ:
Մեր ժողովուրդը իմն է, ինչպես …իմ վիշտը (հոդվածներ), Երևան, 2003, 212 էջ:
Վարդգէս Պետրոսեանի Սփիւռք-Հայրենիքը (հրապարակախոսական ելոյթներ Սփիւռքում), Ե., «Լուսաբաց», 2012, 310 էջ:
Հայկական էսքիզներ, Երևան, 2013, 256 էջ:
Ապրած և չապրած տարիներ (վիպակ, պատմվածքներ), Ե., Դարակ, 2017, 234 էջ:
Վարդգես Պետրոսյան, Վերջին ուսուցիչը, Ե., Դարակ, 2019, 148 էջ: Խմբագիր՝ Աշոտ Գաբրիելյան:
Վարդգես Պետրոսյան, Դեղատուն «Անի», Ե., Դարակ, 2019, 96 էջ: Խմբագիր՝ Աշոտ Գաբրիելյան:
Վարդգես Պետրոսյան, Քաղաքի կիսաբաց լուսամուտները, Ե., Դարակ, 2020, 128 էջ: Խմբագիր՝ Աշոտ Գաբրիելյա