Родился 10 июня 1944 г. в семье киносценариста Георгия Ивановича Смирнитского (1905-1964).
В 1965 г. окончил Высшее театральное училище им. Б. В. Щукина (ныне — Театральный институт им. Бориса Щукина при Государственном академическом театре им. Евгения Вахтангова). Выпускник курса педагога Веры Львовой.
В 1965-1967 гг. был актером Московского государственного театра им. Ленинского комсомола (ныне — Московский государственный театр «Ленком»).
В 1967-1999 гг. служил в Московском драматическом театре на Малой Бронной. Был занят в спектаклях: «Три сестры» по пьесе Антона Чехова, «Отелло» и «Ромео и Джульетта» по произведениям Уильяма Шекспира, «Женитьба» по пьесе Николая Гоголя.
В 1999-2004 г. — актер столичного Театра Луны. Также исполнял различные роли в антрепризных постановках.
Валентин Смирнитский широко известен в качестве киноактера. Дебютной для него стала эпизодическая роль милиционера в лирической комедии Георгия Данелии «Я шагаю по Москве» (1963). Среди наиболее известных работ: Володя Тюпин в комедии «Семь стариков и одна девушка» (1968, режиссер Евгений Карелов), Портос в телефильме «Д’Артаньян и три мушкетера» по роману Александра Дюма «Три мушкетера» (1979, Георгий Юнгвальд-Хилькевич), Александр Садомский в детективе «Визит к Минотавру» по мотивам романа Аркадия и Георгия Вайнеров (1987, Эльдор Уразбаев), Артамонов в комедии «Артистка из Грибова» (1988, Леонид Квинихидзе). Последняя роль к настоящему времени — Вячеслав Иванович в сериале «Девять жизней» (2019, Давид Ткебучава). В общей сложности актер снялся в более чем 120 фильмах и сериалах.
Валентин Смирнитский принимал участие в дублировании нескольких десятков иностранных кинокартин. В их числе: «Зануда» (1973, Франция, режиссер Эдуар Молинаро), «Невиновный» (1989, США, Питер Йетс), «На расстоянии удара» (1993, США, Роуди Херрингтон), «Народ против Ларри Флинта» (1996, США, Милош Форман), «Пятый элемент» (1997, Франция — США, Люк Бессон), «Гладиатор» (2000, США — Великобритания, Ридли Скотт).
Член Союза кинематографистов РФ и Российской академии кинематографических искусств «Ника».
Народный артист РФ (2005).
Лауреат Российской национальной актерской премии «Фигаро» им. Андрея Миронова (2021).
