В 1988 году окончил с отличием Тернопольский финансово-экономический институт по специальности «Финансы и кредит».
В 2011 году защитил диссертацию на получение научной степени кандидата экономических наук по теме: «Активизация привлечения прямых иностранных инвестиций в экономику Украины в условиях глобальной конкуренции».
В 1988—1990 годах он возглавляет альпинистско-туристический клуб в родном городе, в 1990—1992 годах работает начальником Львовской областной спасательной службы общества Красного креста в Стрыю.
С 1992 года Виталий Антонов начал заниматься собственным бизнесом. Он стал директором частного предприятия «Карат», занимающегося оптовой торговлей разными группами товаров. Вскоре одной из его основных специализаций стала торговля нефтепродуктами. В 1995 году Виталий Антонов становится президентом ОАО «Галнафтогаз», а в 2001 году – председателем Наблюдательного совета ОАО «Концерн Галнафтогаз».
В 1999 году Виталий Антонов открыл первую АЗС под брендом «ОККО» в Стрыю. В 2000 году во Львове на ул. Зеленой открыто первый большой автозаправочный комплекс «ОККО» с магазином, кафе и портальной автомойкой – прообраз современного формата АЗК в сети «ОККО».
С 2004 года Виталий Антонов – президент «Универсальной инвестиционной группы».
С 2006 года – член Наблюдательного совета «Концерна Хлебпром», с 2008 года — глава Наблюдательного совета Страховой компании «Универсальная».
В 2008 г. переизбирается председателем наблюдательного совета ОАО Концерн «Галнафтогаз».
В 2009 году Виталий Антонов продал 20% акций «Галнафтогаза» Европейскому банку реконструкции и развития (ЕБРР), заработав $50 млн. Сделка помогла увеличить капитал компании и продолжить развитие сети заправок, которая расширилась в 2009-м благодаря открытию тринадцати АЗС. В итоге за год концерн получил 86,8 млн. грн. прибыли. Не забывал Антонов и о других бизнесах: объединил свои строительные и девелоперские фирмы в холдинг UDC и продолжил расширять пищевые предприятия — за счёт покупки ООО «Явир-Млын».
В 2009-2010 годах он входил в состав Совета инвесторов при Кабинете Министров Украины.
В 2013 году вошел в состав Совета по вопросам стимулирования инвестиций и предпринимательской деятельности при Министерстве доходов и сборов Украины.
Начиная с 1999 года, Антонов является Почетным консулом Литовской Республики во Львове и Львовской области, а с 2007 года — Генеральным Почетным консулом Литовской Республики во Львове.
С 2001 года он возглавляет Украинско-Литовский фонд имени Тараса Шевченко.
По убеждению Виталия Антонова, опыт Литвы при трансформации общества - от посттоталитарного до свободного и открытого - особенно ценен для украинского национального проекта, ведь обе страны объединяет общность истории и сходность менталитетов.
В 2008 году Виталий Антонов стал одним из соучредителей Львовской Бизнес-школы Украинского Католического Университета.
Виталий Антонов является кандидатом в мастера спорта по альпинизму и скалолазанию
По словам Антонова, главным звеном его бизнеса как был, так и останется концерн «Галнефтегаз».
17.02.2016