Né Victor Robert Nataf le 18 juin 1936 à Paris, d'un père juif tunisien, joueur de cartes professionnel, et d'une mère ouvrière originaire de Normandie, il n'a que trois ans lorsque la guerre éclate. Ses parents décident alors de l'envoyer avec sa soeur loin de Paris, dans la Creuse, à l'abri du conflit. Après l'obtention de son certificat d'études, il est ouvrier pour le constructeur automobile Simca et installe à la chaîne des portières de voiture. A 20 ans, il tente d'échapper à son destin et s'engage dans les parachutistes en pleine guerre d'Algérie. A son retour, il dégote un poste de machiniste de cinéma et fait la connaissance de Pierre Richard sur un tournage. Au début des années 60, les deux complices devenus inséparables se produisent en duo et écument les cabarets parisiens avec leurs sketchs.

L'aspirant comique entame une carrière solo et foule les planches. Entre 1964 et 1969, il joue dans différentes pièces au Théâtre National Populaire (Hamlet, La folle de Chaillot…). Il collabore à plusieurs reprises avec le metteur en scène Georges Wilson et écrit deux pièces Le Tourniquet en 1973 et Le péril bleu ou méfiez-vous des autobus en 1974. Révélé au cinéma en 1972 avec L'affaire Dominici de Claude Bernard-Aubert, il entame dès lors une longue filmographie. L'acteur prolifique tourne trois ou quatre films par an et retrouve à intervalle régulier son réalisateur fétiche, Yves Robert (Un éléphant ça trompe énormément, Nous irons tous au paradis, Le bal des casse-pieds…). Il joue également sous la direction de Gérard Oury (La carapate), Philippe de Broca (Louisiane), ou encore André Téchiné (Le lieu du crime).

Puis l'acteur se fait plus rare sur grand écran pour se consacrer à la télévision. A partir de 1998, il incarne ainsi un personnage récurrent dans la série Louis la brocante, diffusée sur France 3. Les scores d'audience de la série qui réunit en moyenne quatre millions de téléspectateurs font de Victor Lanoux une figure incontournable de la chaîne. A partir de 2006, il interprète un autre héros dans la série Commissaire Laviolette. Après plusieurs années de bons et loyaux services, Louis la brocante, résout une ultime enquête dans le dernier épisode tournée en juin 2013. En 2014, Victor Lanoux est au générique de deux téléfilms, Dommages collatéraux et Le Port de l'oubli.

En 2007, Victor Lanoux est victime d'un accident vasculaire sur le tournage de la série Louis la brocante. Il est opéré d'urgence d'un anévrisme de l'aorte et se réveille paraplégique. Après une longue convalescence et une rééducation courageuse, il reprend petit à petit le chemin des plateaux. En novembre 2014, il publie le récit de son parcours dans Deux heures à tuer au bord de la piscine.

Côté vie privée, Victor Lanoux fut le compagnon de l'actrice Marie-José Nat. Il épouse en troisièmes noces la réalisatrice Véronique Langlois en 2008. Il a un fils, Richard Nataf, scénariste, né d'une précédente union, qui lui a donné deux petits-fils, Abel et Yann. Il est également le père de Stéphanie Lanoux, actrice.

Le 4 mai 2017, Victor Lanoux décède à l'âge de 80 ans, des suites d'un AVC, dans un hôpital de Royan.