Родился 12 декабря 1962 г. в г. Стрый Львовской обл. В 1988 г. закончил факультет финансов и кредита Тернопольского финансово-экономического института.
В 1988-1990 гг. Виталий Антонов возглавлял альпинистско-туристический клуб «Карпаты», в 1990-1992 гг. - начальник Львовской областной спасательной службы общества «Красного креста».
1992-1995 гг. - директор ЧП «Карат». 1995-2001 гг. - президент ОАО «Галнафтогаз», с 2001 г. - глава набсовета ОАО «Концерн Галнафтогаз». 1999-2000 гг. - глава комиссии во вопросам ТЭК УСПП.
С 1999 г. Виталий Антонов является почетный консулом Литвы во Львове и Львовской обл., а с 2007 г. - генеральный почетным консулом Литвы во Львове. С 2001 г. - глава украинско-литовского фонда им. Т.Шевченко (Львов).
С 2004 г. Виталий Антонов является президентом «Универсальной инвестиционной группы», а с 2008 г. - главой набсовета ОАО «Страхова компания Универсальная».
2003-2005 гг. - внештатный советник Львовской облгосадминистрации по внешнеэкономическим вопросам. С 2010 г. - член набсовета Львовского агентства по привлечению инвестиций «ЛьвовИнвест».
Виталий Антонов - кандидат в мастера спорта по альпинизму и скалолазанию. Награжден орденом «За заслуги» III степени, орденом «Звезда тысячелетия Литвы», орденом УПЦ «Рождество Христово-2000», а также наградой Украинской греко-католической церкви.