Né à Pécs en Hongrie, il suit une formation en médecine, qu'il quitte au bout de deux ans. Il s'intéresse alors à l'art abstrait et à l'enseignement du Bauhaus au M?hely de Budapest.
En 1930, Vasarely s'installe à Paris où il débute comme artiste graphiste dans des agences publicitaires comme Havas, Draeger, Devambez. C'est là qu'il effectue son premier travail majeur, Zebra (1940), considéré aujourd'hui comme le premier travail dans le genre Op art. Pendant les deux décennies suivantes, il développe son propre modèle d'art abstrait géométrique, travaillant dans divers matériaux, mais employant un nombre minimal de formes et de couleurs.
Vasarely travaille pour de nombreuses entreprises et métamorphose, avec son fils Yvaral, en 1972, le logo de Renault. Il crée pour cela la fondation Vasarely.
Victor Vasarely est le père de l'artiste Yvaral, qui produisit des œuvres dans le même style, et le grand-père de Pierre Vasarely, son légataire universel.