Старший сын Ивана III от Софьи Палеолог. После недолгой опалы в 1499 г. Иван вернул ему свое расположение, и Василий был объявлен наследником престола. В августе 1505 г. княжич женился на боярской дочери Соломонии Сабуровой, избранной из десяти претенденток в итоге грандиозных смотрин, на которые привезли 500 невест. Свадьба состоялась 4 сентября, а в октябре скончался Иван III, и Василий стал великим князем всея Руси. По завещанию отца ему досталось 66 городов, тогда как на долю его братьев - лишь 30. Юрий получил Дмитров и Рузу, Дмитрий - Углич, Семен - Калугу, однако все они были фактически в полной зависимости от великого князя.
В 1510 г. утратила последние остатки независимости Псковская земля. Поводом для полного подчинения Пскова стало недовольство псковичей великокняжеским наместником - князем Иваном Михайловичем Репней-Оболенским. Осенью 1509 г. Василий III находился в Новгороде. Туда к нему приехали и псковская делегация с жалобой на Репню, и сам Репня со своими претензиями к псковичам. Источники по-разному излагают и саму ситуацию, и позиции противоборствующих сторон, но остается фактом, что Василий потребовал от псковичей полной покорности. Это должно быть подтверждено и таким ритуальным действом, как снятие вечевого колокола - символа независимости Пскова. 24 января 1510 г. Василий прибыл в Псков и изъявил свою волю; из Пскова было выслано около 300 семей: посадники, бояре, купцы, - все те, в ком великий князь видел поборников псковских вольностей.
Важным событием было возвращение Русскому государству Смоленска. Этому предшествовало резкое ухудшение отношений с Литвой: в Москве стало известно, что польский король Сигизмунд подстрекает к набегам на Русь крымского хана; осенью 1512 г. им была заточена Елена Ивановна - вдова Александра Казимировича (брата Сигизмунда), сестра Василия III. Смоленская операция протекала трудно: Василий трижды посылал свои полки под Смоленск, и лишь летом 1514 г. после ожесточенного обстрела и решительного штурма крепость пала, 1 августа в город торжественно въехал великий князь.
Не меньше беспокоили Василия восточные и южные рубежи. Он постоянно боролся за русское влияние в Казани, стремясь посадить на казанский престол дружественных ханов, вел сложную дипломатическую игру с Крымским ханством, представлявшим собой в это время едва ли не самый главный источник опасности. Тяжелое испытание выпало Руси в 1521 г., когда крымский хан Мухаммед-Гирей с огромным войском вторгся в центральные районы страны. Русские заслоны на Оке были прорваны у Серпухова и Каширы, воеводы перебиты или пленены. По некоторым данным, татары дошли до подмосковного села Воробьева. Василий покинул столицу и вынужден был дать хану грамоту с обещанием "дани и выхода". Однако грамоту эту хитростью заполучил и уничтожил рязанский наместник - князь И. В. Хабар. Татары с огромным полоном вернулись восвояси. Этот набег Мухаммед-Гирея был, по счастью, единственным неприятельским вторжением за время правления Василия.
Тревожили Василия и дела внутренние. Он стремился не допустить усиления и тем более конфронтации своих младших братьев, особенно опасался Юрия. Волновало Василия и отсутствие наследника: Соломония была бесплодной. В 1525 г., после немалых колебаний, преодолев сопротивление некоторых церковных иерархов, Василий решился на развод; Соломония была насильно пострижена в монахини. Два месяца спустя великий князь женился на молодой красавице Елене Глинской. На его выбор, вероятно, оказало влияние не только то, что Елену отличали "лепота лица и благообразие возраста", но и родовитость семьи: Глинские вели свой род от ханов Большой Орды. Дядя Елены - Михаил Львович Глинский был влиятельнейшим магнатом и политическим соперником короля Сигизмунда.
Василий умер в 1533 г. В сентябре, помолившись в Троице-Сергиевом монастыре в дни памяти Сергия Радонежского, он отправился в Волок Ламский поохотиться. Но прервать забаву заставила неожиданная болезнь: "Явися у него мала болячка на левой стране, на стегне (бедре) ... з булавочную головку". Так непритязательно началась болезнь, сведшая великого князя в могилу, несмотря на усилия врачей. Умирающего князя всего более волновала судьба престола: он объявил своим наследником сына Ивана, которому в ту пору исполнилось всего три года, а регентами назначил бояр Д. Ф. Бельского и М. Л. Глинского. 3 декабря Василий скончался. Характеризуя его, А. А. Зимин писал: "Это был осторожный и трезвый политик. Человек эпохи Возрождения, Василий сочетал в себе горячий интерес к знанию с макиавеллизмом честолюбивого правителя ... Его внешняя политика отличается продуманностью и целеустремленностью, умением использовать международную обстановку для проведения в жизнь военных акций". После того как в 1520 г. последний рязанский князь Иван Иванович был арестован в Москве и Рязанское княжество вошло в состав Русского государства, Василий уже с полным правом мог считаться великим князем "всея Руси" - с феодальной раздробленностью было покончено. Обширное и могущественное государство оставил Василий своему малолетнему наследнику.