Народився 27.03.1904 у с. Тартак (тепер Вінниц. обл.). Закінчив Київ. політехн. інститут (1927), де працював у 1929—64 (з 1938 — завідувач кафедри). У 1939—41 та 1944—60 — завідувач відділу Інституту теплоенергетики АН УРСР, з 1963 — Інституту технічної теплофізики АН УРСР (у 1963—72 — директор). Був нагороджений орденами і медалями СРСР. Помер 17.04.1988. Президією НАН України засновано премію імені В.І. Толубинського.
Наукові праці в галузі технічної теплофізики і теплоенергетики. Створив методи розрахунку інтенсивності теплообміну і критичних теплових потоків, провів комплекс досліджень з теплофізики ядерних реакторів