Владимир Гильденбург родился 27 сентября 1936 года в городе Бобруйск, Беларусь. В 1959 году окончил радиофизический факультет ГГУ. После его окончания поступил в аспирантуру, которую окончил в 1962 году. С 1962 года преподает в Горьковской государственном университете.
Параллельно с 1966 года работает научным сотрудником в Научно-исследовательском радиофизическом институте. В 1977 году переходит в только что созданный Институт прикладной физики АН СССР. С 1991 года член-корреспондент РАЕН.
С 2002 года по 2008 годы заведовал кафедрой электродинамики. На радиофизическом факультете ГГУ в разное время вел курсы по темам «Классическая электродинамика», «Электродинамика сплошных сред», «Прикладная электродинамика», «Специальная теория относительности», «Физика плазмы».
Основные его работы посвящены физике плазмы, взаимодействию мощного электромагнитного излучения с веществом, нелинейной динамике микроволновых и оптических разрядов. Автор около 200 научных работ и 2 монографий.