Он родился 2 сентября 1935 года в Москве в семье Иосифа Рувимовича (1907-1969) и Гиты Давыдовны (1908-1993) Гафтов. Его отец — юрист, участник Великой Отечественной войны. Мать была домохозяйкой.
В школьные годы Валентин Гафт посещал занятия в драматическом кружке.
В 1957 году окончил Школу-студию им. Вл. И. Немировича-Данченко при Московском художественном академическом театре СССР им. М. Горького (ныне Школа-студия, институт, им. Вл. И. Немировича-Данченко при Московском художественном театре им. А. П. Чехова). Выпускник курса народного артиста СССР Василия Топоркова.
В 1957 году Валентин Гафт дебютировал на сцене Театра им. Моссовета. До конца 1960-х годов играл в отдельных постановках Московского театра сатиры, Московского драматического театра на Малой Бронной, Московского государственного театра им. Ленинского комсомола (ныне Московский государственный театр «Ленком Марка Захарова»).
С 1969 года по 2020 год Валентин Гафт являлся актером Московского театра «Современник». Среди его наиболее известных ролей — Городничий в «Ревизоре» по комедии Николая Гоголя, Хиггинс в «Пигмалионе» по пьесе Бернарда Шоу, Рахлин в «Коте домашней средней пушистости» по пьесе Владимира Войновича и Григория Горина. В 2001 году дебютировал в «Современнике» в качестве режиссера, вместе с Игорем Квашой и Александром Назаровым подготовил новую редакцию спектакля «Балалайкин и Ко» (пьеса Сергея Михалкова по роману Михаила Салтыкова-Щедрина). Как и в постановке Георгия Товстоногова 1973 года, исполнил в новой версии роль Глумова. В октябре 2017 года Валентин Гафт и заслуженный артист РФ Саид Багов представили в «Современнике» авторский спектакль «Пока существует пространство». Они же исполнили в нем главные роли.
Дебютной работой в кино для Валентина Гафта стала эпизодическая роль в драме Михаила Ромма «Убийство на улице Данте» (1956). Среди его наиболее популярных киноработ: лакей Брассет в музыкальном фильме «Здравствуйте, я ваша тетя!» по мотивам пьесы Брэндона Томаса «Тетка Чарлея» (1975, режиссер Виктор Титов), Игорь в мелодраме «Дневной поезд» (1976, Инесса Селезнева), председатель гаражного кооператива Сидорин в трагикомедии «Гараж» (1979, Эльдар Рязанов), полковник Иван Покровский в комедии «О бедном гусаре замолвите слово» (1980, Эльдар Рязанов), Аполлон Сатанеев в музыкальной комедии «Чародеи» по мотивам повести Аркадия и Бориса Стругацких «Понедельник начинается в субботу» (1982, Константин Бромберг), Павел Иконников в детективе «Визит к Минотавру» (1987, Эльдор Уразбаев), Дмитрий Логинов в трагикомедии «Небеса обетованные» (1991, Эльдар Рязанов), присяжный в драме «12» (2007, Никита Михалков). В общей сложности его фильмография насчитывает более ста ролей в различных фильмах и сериалах.
Актер занимался озвучиванием мультипликационных фильмов. Принимал участие в записи более двадцати радиоспектаклей.
Валентин Гафт был известен как писатель и поэт, особенно популярны созданные им эпиграммы. Автор книг «Я постепенно познаю…» (1997), «Жизнь — театр» (1998, совместно с Леонидом Филатовым), «Сад забытых воспоминаний» (1999), «Красные фонари» (2007), «Мостовая» (2017) и др.
Являлся членом Союза кинематографистов РФ, Российской академии кинематографических искусств.
Народный артист РСФСР (1984).
Был награжден орденами Дружбы (1995), «За заслуги перед Отечеством» II, III и IV степеней (2010, 2005, 2016).
Лауреат Царскосельской художественной премии (1995), российской национальной актерской премии им. Андрея Миронова «Фигаро» (2011), кинопремии «Золотой орел» (2008 — за роль в фильме «12» в составе актерского ансамбля; 2012 — специальная награда «За вклад в киноискусство»).
Был удостоен театральных премий «Хрустальная Турандот» (2012, почетная номинация «За долголетнее и доблестное служение театру») и «Золотая маска» (2018, почетная номинация «За выдающийся вклад в развитие театрального искусства»).
Жизни и творчеству актера посвящены документальные фильмы «Гафт, который гуляет сам по себе» (2010, режиссеры Юрий Линкевич и Михаил Минкин) и «Валентин Гафт. Чужую жизнь играю, как свою» (2015, Руслан Трещев), а также книга «Гафт и Остроумова. История любви» (2020, автор Михаил Захарчук).
Двенадцатого декабря 2020 года актер Валентин Иосифович Гафт скончался в возрасте 85 лет. Ранее, в 2019 году Валентин Иосифович перенес инсульт после которого проходил долгую реабилитацию.
Церемония прощания прошла 15 декабря 2020 года в «Современнике». Похоронен на Троекуровском кладбище на Аллее актёров (участок № 21). В июле 2022 года на могиле Гафта установлен памятник