Родился в Ереване (Армения). Обучался в Детской музыкальной школе имени Саят-Новы (класс Зарэ Саркисяна) в Ереване, Академическом музыкальном колледже при Московской государственной консерватории имени П. И. Чайковского и в самой Московской консерватории (класс профессора Алексея Селезнёва), затем в Консерватории Новой Англии в Бостоне, США (класс профессора Лоуренса Лессера).

Победитель международных конкурсов имени Арама Хачатуряна в Армении (2006), имени Анны Йохансен в Вашингтоне (2006), Young Concert Artists в Нью-Йорке, США (2008). После победы на Международном конкурсе имени П. И. Чайковского в Москве (2011) началась международная карьера артиста: он участвовал в самых престижных фестивалях, играл со многими ведущими оркестрами и выдающимися дирижёрами, такими как Валерий Гергиев, Тон Копман, Марин Олсоп, Ханну Линту, Туган Сохиев, Дэвид Робертсон, Юкка-Пекка Сарасте, Неэме Ярви, Иржи Белоглавек, Владимир Спиваков, Михаил Плетнёв, Лорин Маазель, Инго Метцмахер, Леонард Слаткин, Якуб Груша и др.

Как участник программы BBC New Generation Artists выступал со всеми оркестрами британской компании и сенсационно дебютировал на фестивале BBC Proms. По приглашению венского Концертхауса в 2017–2019 годы регулярно выступал в этом зале с сольными и камерными программами и с Венским симфоническим оркестром. С 2017 года играет в составе ZEN Trio со скрипачкой Эстер Йо и пианисткой Цзо Чжан, с которыми записал дебютный альбом на фирме Deutsche Grammophon с произведениями Брамса и Дворжака.

Заслуженный артист Республики Армения (2017). Играет на виолончели мастера Джузеппе Гварнери «дель Джезу» (1707).

Ярчайший представитель петербургской дирижёрской школы, ученик профессора Ильи Мусина. 

Будучи студентом Ленинградской консерватории, одержал победу на конкурсе имени Герберта фон Караяна в Берлине и на Всесоюзном конкурсе дирижёров в Москве, после чего был приглашён в Кировский (ныне Мариинский) театр на место ассистента главного дирижёра.

Дирижёрским дебютом в театре в 1978 году стала опера Прокофьева «Война и мир». В 1988 году Валерий Гергиев был избран музыкальным руководителем Мариинского театра, а в 1996 году — его художественным руководителем и директором (принял руководство оркестром, оперной и балетной труппами). 

С декабря 2023 года является генеральным директором Большого театра России и сопредседателем Союза театральных деятелей России по музыкальному направлению.

Валерий Гергиев — основатель престижных международных фестивалей, в числе которых «Звёзды белых ночей» (1993), Московский Пасхальный фестиваль (2002), «Гергиев-фестиваль» в Роттердаме, Музыкальный фестиваль в Миккели (Финляндия), «360 градусов» в Мюнхене. 

С 2011 года возглавляет оргкомитет Международного конкурса имени П. И. Чайковского. 

Уделяет огромное внимание работе с молодыми музыкантами. По инициативе Валерия Гергиева было возрождено Всероссийское хоровое общество, на базе которого создан Детский хор России, выступавший в Мариинском-2, Концертном зале Мариинского театра, Большом театре России и на закрытии XXII Олимпийских зимних игр в Сочи. 

С 2013 по 2022 год маэстро руководил Национальным молодёжным оркестром США, регулярно выступал с молодёжными оркестрами фестиваля в Шлезвиг-Гольштейне, фестиваля в Вербье и Тихоокеанского музыкального фестиваля в Саппоро. 

С 2015 года в Мариинском театре проходит фестиваль «Мариинский NEXT», в котором участвуют детские и молодёжные оркестры Санкт-Петербурга. 

Музыкальная и общественная деятельность Валерия Гергиева отмечена тремя государственными премиями Российской Федерации (1993, 1998, 2015), званиями народного артиста Российской Федерации (1996) и Героя Труда (2013), орденом «За заслуги перед Отечеством» III и IV степени (2003, 2008), орденом Александра Невского (2016), премией Министерства обороны Российской Федерации в области культуры и искусства (2017), высокими государственными наградами Армении, Болгарии, Германии, Италии, Нидерландов, Польши, Франции, Японии.