Василий Родионович Петров родился 12 марта 1875 года в селе Алексеевка, ныне Харьковской области Украины.
Юношей пел в церковных хорах, затем работал в Украинском оперном театре Суходольского.
В 1902 году окончил Московскую консерваторию по классу пения А.И.Барцала и дебютировал в Большом театре, где работал до конца жизни.
Петров обладал гибким выразительным голосом широкого диапазона, сочетавшим мягкость и красоту звучания с мощью и редкой для баса колоратурной техникой.

В репертуаре В.Р.Петрова было свыше 80 оперных партий. Выступал он и как концертный певец. Гастролировал за рубежом. С 1925 по 1929 гг. был вокальным руководителем Оперного театра имени Станиславского, а с 1935 по 1937 - Оперной студии Большого театра.
В последние годы жизни вёл педагогическую работу в московском Музыкальном техникуме имени Глазунова.
В.Петров - Народный артист Республики (1933).
Умер 4 мая 1937 года.
Внук певца - народный артист СССР пианист Николай Арнольдович Петров.