Владимир Иванович Ребиков родился 19 мая 1866 г. в Красноярске в семье дворянина. С 1868 года  семья проживала в Москве на улице Пречистенка.

С 1878 учился в Коммерческом училище на улице Остоженке, с 1880 — в реальном училище К. П. Воскресенского. В 1885 г. попытался поступить в Московскую консерваторию, но представив экзаменационной комиссии во главе с С. И. Танеевым свои «модернистские диссонансные сочинения», был отвергнут. Тогда он поступил в Московский университет на филологическое отделение. Музыке обучался частным образом у Н. С. Кленовского. В 1891 году уехал за границу для получения музыкального образования в Берлине у К. Мейербергера и Г. Мюллера.

В 1893 создал в Москве цикл романсов на слова Семёна Надсона, получивший поддержку и одобрение П. И. Чайковского. В 1893—1896 годах проживает в Одессе, где создает свою первую оперу «Лес шумит» (по повести В. Г. Короленко); позже опера получила признание и была поставлена в Москве в театре «Аквариум».

Ребиков посещал литературно-художественные вечера в доме Валерия Брюсова. С 1893 занимался преподаванием в Москве, Киеве и Одессе. Поселившись в 1897 в Кишинёве, добился открытия там отделения Русского музыкального общества и организовал музыкальную школу. В конце 1890-х посетил Вену и Мюнхен, где познакомился с новейшими течениями в европейском искусстве.

В. И. Ребиков принадлежал к представителям новых течений в музыке. Нередко в качестве сюжетов для своих сочинений композитор выбирал популярные в то время литературные и живописные произведения. Ряд фортепианных работ Ребикова, в частности «Эскизы-настроения», написан под влиянием живописи Арнольда Бёклина. Долгая дружба связывала композитора с поэтом Валерием Брюсовым, на стихи которого он написал несколько циклов романсов.

В своём творчестве Ребиков придерживался сформулированной им самим концепции «музыкальной психографии». Видное место в его композициях занимал психологический элемент. Его стиль значительно отличался от установившихся норм композиции, и его эксперименты в области музыкального языка нередко встречали непонимание со стороны его современников. Современники считали Ребикова «музыкальным декадентом, не считающимся ни с какими музыкальными законами и формами».

Однако на творческий дебют Ребикова очень благожелательно отозвался П. И. Чайковский, нашедший в музыке молодого композитора «значительную талантливость, поэтичность, красивые гармонии и весьма недюжинную музыкальную изобретательность». В свою очередь Ребиков посвятил Чайковскому свой фортепианный цикл «Воспоминания осени».

Ребиков был одним из пионеров целотоновой музыки в России, часто применял в своих сочинениях созвучия квартовой структуры и другие необычные для того времени приёмы. В поисках новых музыкальных форм и возможностей синтеза различных типов искусства композитор создал несколько произведений в жанрах ритмодекламации, «меломимики», «мелопластики». Так, например, известна «ритмодекламация» Ребикова на стихи К. Бальмонта «Как цветок» (1918).

Свои эстетические принципы Ребиков ясно сформулировал в статье-манифесте «Музыкальные записи чувств», опубликованной в «Русской музыкальной газете» (№48) в 1913, где призывал отказаться от определённости в музыкальной форме и гармонии, поскольку «наши чувства не имеют заранее установленных форм и окончаний».

Наиболее ярко почерк Ребикова проявился в его произведениях для музыкального театра. Отвергнув эстетику традиционной оперы, Ребиков в своих «музыкально-психологических драмах» таких как «Дворянское гнездо» 1916, активно использовал аллегории и мистические символы («Теа», 1904; «Альфа и Омега», 1911).

В жанре меломимики Ребиков создал одноименный цикл, в предисловии к которому он поясняет: «Меломимики — сценический род, в котором мимика и музыка соединяются в неразрывном ансамбле. Они отличаются от балета, потому что танец не играет в них никакой роли, и от чистой пантомимы, потому что музыка играет роль по меньшей мере равную мимике». Известны его «Вокальные меломимики».

В области инструментальной музыки Ребиков ограничивался простейшими малыми формами, создав несколько десятков фортепианных миниатюр лирического или жанрово-характеристического плана, объединенных в серии под названиями «Вокруг света», «Осенние листья», «По славянским странам», «Буколические сцены» и ряд других. В составе этих циклов можно найти привлекательные пьесы, отличающиеся изяществом, остроумием и образностью музыки, но технически несложные.

В. И. Ребиков работал и в области духовной музыки. Известна его «Всенощная», «выдающаяся по смелости изложения», по мнению композитора и дирижера Александра Дмитриевича Кастальского.

Ребиков принимал активное участие в развитии музыкальной жизни в Кишинёве, где он создал не только отделение Русского музыкального общества, но и Музыкальное училище. За годы работы там он написал большое количество музыкальных произведений для детей — фортепианные, песенные и хоровые сборники «Детский мир», «Детский отдых», «Дни детства», «Школьные песни», музыкальные сценки «Басни в лицах» (по И. Крылову), детские балеты «Музыкальная табакерка», «Белоснежка», «Принц Красавчик», большое количество фортепианных циклов.

Творческое наследие Ребикова включает в себя не только музыкальные произведения, но также ряд статей по вопросам музыкальной эстетики: «Музыкальные записи чувств», «Музыка через 50 лет», «Орфей и вакханки».

В 1898—1901 явился инициатором и участвовал в организации первого в истории русской музыки официального творческого объединения — «Общества русских композиторов». С 1901 выступал с концертами в России и за границей. На русской и зарубежной сценах с успехом было поставлено лучшее произведение Ребикова — опера «Ёлка», о Ребикове писали и дискутировали газеты и журналы, но постепенно слава его угасла. К его последней опере «Дворянское гнездо» (по роману И. С. Тургенева), проявлял интерес В. И. Немирович-Данченко.

На революционные события 1905 Ребиков откликнулся литературной поэмой «Альфа и Омега», «музыкально-психологической картиной „Кошмар“». С 1906 проживал за рубежом, с 1909 вновь в Москве, где опубликовал серию статей по проблемам музыкального искусства.

Ребиков очень любил Крым. В юности он часто проводил лето в Феодосии, где у его родителей была небольшая дача. С 1910 проживал в Ялте, где он являлся заметной эксцентрической фигурой (к примеру, его можно было встретить на улицах города, ходившим с двумя зонтиками — белым от солнца и черным от дождя). В 1913 к 25-летию творческой деятельности Ребикова на сцене московского театра Г. Г. Солодовникова силами артистов «Оперы С. И. Зимина» была поставлена опера Ребикова «Ёлка».

Скончался в Ялте 4 августа 1920 года, был похоронен на Ауткинском кладбище. Позже его останки были перенесены на Поликуровский мемориал, где имеется посвящённая ему мемориальная доска.