Родился 19 июля 1971 года в семье военного и учительницы Владимира и Надежды Кличко в поселке Беловодское в Кыргызстане. В 1985 году семья переехала в Украину.
В 1995 году Кличко окончил Переяслав-Хмельницкий педагогический институт им. Драгоманова по специальности преподаватель физвоспитания.
С 2000 года является кандидатом наук в области физического воспитания и спорта - диссертация "Методика определения способностей боксеров в системе многоэтапного спортивного отбора".
В 2011-м также окончил Национальную академию государственного управления при Президенте Украины - степень магистра по специальности «Управление общественным развитием».
С 1996 года женат на Наталье Кличко (в девичестве Егоровой) 1974 года рождения — в прошлом спортсменке и фотомодели. Они воспитывают двух сыновей Егора-Дэниела (род. 16 мая 2000) и Максима (род. 1 апреля 2005), а также дочь Викторию (род. 24 ноября 2002).
Младший брат Владимир Кличко родился в 1976 году, стал спортсменом с мировым уровнем, чемпион мира по версиям WBA, IBF, WBO, IBO.
С детства Кличко-старший увлекался кикбоксингом, даже шесть раз становился чемпионом мира по кикбоксингу (четыре раза среди профессионалов и два раза среди любителей). В боксе с 14 лет. Завоевал титул чемпиона мира среди военнослужащих. В 1995 году на чемпионате мира завоевал серебряную медаль.
После успешной карьеры в любительском боксе (95 боев / 80 побед (72 нокаутом)/ 15 поражений) дебютировал на профессиональном ринге одновременно с братом Владимиром в ноябре 1996 года.
Братья заключили контракт с Universum Box-Promotion и вошли под опеку немецкого тренера Фрица Здунека. Первые 10 поединков Виталий выиграл досрочно до 2-го раунда.
Из-за травм в 2005 году Виталий Кличко объявил о завершении спортивной карьеры, однако в январе 2007-го сообщил о намерении вернуться в профессиональный бокс.
Всего на профессиональном ринге провел 47 боев, одержал 45 побед (41 победа нокаутом, четыре боя выиграл по очкам) и потерпел два поражения. Первая - в результате порыва связь, другая - вследствие вскрытия брови, из-за чего бои были остановлены врачом.
Во время Оранжевой революции 2004 года Виталий Кличко вместе с братом Владимиром открыто поддерживали кандидата в Президенты Виктора Ющенко, после победы которого Кличко-старший получил должность его советника.
В марте 2006 года одновременно баллотировался в Верховную Раду и Киевсовет, возглавляя блок «Пора-ПРП», а также боролся за пост мэра Киева. По результатам выборов, смог пройти только в Киевсовет, на выборах мэра столицы занял второе место, уступив Леониду Черновецкому.
Досрочные парламентские выборы 2007 года Кличко проигнорировал. Позже он заявил, что его целью на тот момент был Киев. Однако на внеочередных выборах мэра Киева 2008 года опустился на третье место — его обогнали Черновецкий и Турчинов. При этом, молодому политику удалось провести в Киевсовет Блок Виталия Кличко.
В апреле 2010 года Кличко возглавил партию «УДАР». После прихода к власти Виктора Януковича появились разговоры о переговорах Кличко с Партией регионов относительно сближения и возможных перевыборов киевского мэра, на которых власть бы поддержала политика. Однако все эти заявления Кличко опроверг.
На парламентских выборах 2012 года возглавляемая Кличко партия «УДАР» получила 42 мандата, а сам политик возглавил фракцию «УДАРа» в Верховной Раде.
В августе 2013 года во время встречи с главой Всемирного боксёрского совета Хосе Сулейманом Кличко заявил, что планирует выставить свою кандидатуру на предстоящих президентских выборах.
25 февраля 2014 г. Кличко подтвердил, что будет баллотироваться на досрочных президентских выборах 25 мая этого же года. Однако 30 марта на съезде партии УДАР заявил, что на президентских выборах поддержит Петра Порошенко, а сам будет баллотироваться на пост мэра Киева.
25 мая 2014 года на внеочередных выборах киевского городского председателя и депутатов Киевсовета, Виталий Кличко был избран мэром столицы Украины - города Киева. За него отдали голоса 56,7% киевлян, а его партия УДАР получила большинство в Киевсовете.
5 июня 2014 года Кличко принял присягу мэра Киева.
25 июня 2014 года Президент Петр Порошенко подписал указ о назначении мэра Киева Виталия Кличко главой Киевской городской государственной администрации.
В 2014 году на досрочных выборах в Верховную Раду баллотировался по спискам Блока Петра Порошенко под №1.
23 января 2015 года Виталий Кличко избран главой Ассоциации городов Украины, до него этот пост занимал Юрий Вилкул.
23 сентября 2015 года Киевская городская территориальная избирательная комиссия зарегистрировала действующего мэра Киева, председателя Киевской городской государственной администрации Виталия Кличко кандидатом в мэры Киева на местных выборах 25 октября 2015 года.
По итогам выборов 25 октября 2015 года прошел в новый состав Киевсовета от «Блок Петра Порошенко «Солидарность». На местных выборах 2015 года Виталий Кличко одержал победу во втором туре выборов мэра Киева. За Кличко проголосовали 401 880 избирателей (66,49%).
1 декабря 2015 года Кличко вступил в должность мэра Киева.
30 мая 2020 Виталий Кличко объявил о том, что собирается участвовать в третий раз в выборах мэра Киева 25 октября 2020. В первом туре голосования на выборах мэра Виталий Кличко победил с результатом - 50,52% голосов.
В декларации о доходах за 2019 год мэр Киева указал квартиру площадью более 250 квадратных метров. Также у Кличка и его семьи есть право на использование другой квартиры площадью в 43 квадратных метра, которая записана на его брата Владимира Кличко.
На жену Кличка записан дом площадью 700 квадратных метров, который находиться в Лютиже, недалеко от Киева. При этом она имеет право использовать землю возле этого дома, которая принадлежит местной сельской раде.
Кличко задекларировал коллекцию из семи драгоценных наручных часов, а также мраморные часы, изготовленные в XIX веке. В документе говорится и о ювелирных изделиях жены. Также Кличко указал в документе рояль Yamaha.
Из транспортных средств на Кличко записан мотоцикл стоимостью в 600 тысяч гривен и прицеп. На его жену записано два автомобиля Toyota Sequoia 2014 года (1,3 миллиона гривен на момент продажи) и Land Rover Discovery, который был куплен в 2013 году за 640 тысяч гривен.
Общий доход Кличко за 2019-й чуть больше миллиона гривен. Из них 318 599 грн зарплаты и 697 014 грн дохода от управления денежными средствами в "Deutsche Bank". Здесь Кличко также указал 1614 грн "подарка в неденежной форме" и в 1883 грн "дополнительного блага" от Национального олимпийского комитета Украины.
Согласно декларации, в банках мэр Киева хранит 67 189 грн, 14 долларов, наличными - 24,2 тысячи евро и 13,2 тысячи долларов. В декларации указаны суммы, которые городской голова одолжил третьим лицам. Это средства в размере 8,2 млн евро и около 554 тысяч долларов.
Дайвинг, кайтсерфинг.
09.11.2020