Владимир Дмитриевич родился 17 мая 1919 года в деревне Птахино ныне Починковского района Смоленской области в семье крестьянина.
В годы Великой Отечественной войны командовал истребительным авиаполком. Совершил 448 боевых вылетов, лично сбил 35 самолетов врага и 11 - в групповых боях. В 1955-1962 годах командовал истребительной авиацией ПВО. В 1962-1974 годах 1-й заместитель командующего отдельной армией ПВО. В 1977-1984 годах заместитель начальника штаба Гражданской обороны УССР.
В 1934 году окончил семилетку и поступил в школу ФЗУ. Работал столяром и одновременно занимался в аэроклубе. В РККА с 1940 года. В 1941 году окончил Чугуевское военное авиационное училище и был оставлен в нём инструктором. Затем служил инструктором в Черниговской военной авиационной школе. На фронт попал в разгар Сталинградской битвы. Боевой счёт открыл 5 августа 1942 года. За месяц боёв лётчик 651-го истребительного авиационного полка (102-я истребительная авиационная дивизия, Сталинградский корпусной район ПВО) сержант Лавриненков сбил 16 вражеских самолётов. В конце октября 1942 года переведён в 9-й гвардейский Одесский истребительный авиационный полк (8-я воздушная армия, Юго-Западный фронт). Воевал под Батайском и Ростовом-на-Дону. Звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» заместителю командира эскадрильи 9-й гвардейского истребительного авиационного полка гвардии младшему лейтенанту Владимиру Дмитриевичу Лавриненкову присвоено 1 мая 1943 года за 322 боевых вылета, 78 воздушных боев, 16 лично и в группе 11 сбитых самолётов противника.
В августе 1943 года он таранил вражеский разведчик FW-189, после чего попал в немецкий плен. Усыпив бдительность врага, он бежал. Воевал в партизанском отряде, потом вернулся в свою часть. С октября 1943 по май 1944 года воевал в небе Крыма. Второй медали «Золотая Звезда» гвардии майор Владимир Дмитриевич Лавриненков удостоен 1 июля 1944 года за отвагу и мужество в боях, успешное командование эскадрильей, 34 сбитых лично вражеских самолётов. В июле 1944 года после гибели Анатолия Афанасьевича Морозова назначен командиром 9-го гвардейского истребительного авиационного полка (1-я воздушная армия, 3-й Белорусский фронт).
После переучивания на самолёте Ла-7 воевал в Прибалтике и под Кёнигсбергом. Последние боевые вылеты совершил в небе Берлина. Всего в годы войны совершил 488 боевых вылетов, в 134 воздушных боях сбил лично 35 и в группе 11 самолётов противника.
После войны служил в войсках ПВО. В 1948 году окончил Военную академию имени М.В. Фрунзе. В 1949-1951 годах командовал авиационной дивизией. В 1954 году окончил Военную академию Генерального штаба. С 1977 года начальник штаба – заместитель начальника Гражданской обороны Украинской ССР, с 1984 – военный консультант Киевского военного училища ПВО.
Был депутатом Верховного Совета Белорусской ССР 7-го созыва. Написал несколько книг. Награждён двумя орденами Ленина, орденом Октябрьской Революции, 6 орденами Красного Знамени, орденами Отечественной войны 1 степени, Красной Звезды, медалями.
Владимир Дмитриевич умер 14 января 1988 года. Бронзовый бюст Героя установлен в городе Починок Смоленской области.