Родился 10 ноября 1941 года в Духовницком районе Саратовской области в рабочей семье. После окончания в 1959 году средней школы на станции Сосногорск Печерской железной дороги работал на производстве токарем. На военной службе с августа 1960 года, курсант. В июле 1964 года окончил в городе  Благовещенске Дальневосточное высшее общевойсковое командное училище им. К. К. Рокоссовского, лейтенант.
В октябре 1964 года направлен в части морской пехоты Военно-Морского Флота: командовал взводом и ротой отдельного полка Тихоокеанского флота. После окончания в 1972 году Военной академии им. М. В. Фрунзе назначен начальником штаба — заместителем командира гвардейского мотострелкового полка учебной мотострелковой дивизии в Северо-Кавказском военном округе, майор. В ноябре 1974 года назначен командиром гвардейского мотострелкового полка танковой дивизии
с присвоением воинского звания подполковник досрочно. С октября 1976 года — начальник штаба — заместитель командира гвардейской танковой дивизии. В ноябре 1979 года ему было присвоено воинское звание полковник. После окончания в 1981 году Военной академии Генерального штаба Самсонова назначают командиром мотострелковой дивизии. С сентября 1983 года он возглавлял штаб армии, а в мае 1985 года назначен командующим 4-й армии Закавказского военного округа (ЗВО).
В октябре 1986 года ему присваивают звание генерал-лейтенанта, а в мае следующего года назначают начальником штаба — 1-м заместителем командующего войсками ЗВО. В июле 1990 года генерал-лейтенанта Самсонова переводят командующим войсками Ленинградского военного округа и присваивают воинское звание генерал-полковник (октябрь 1990 года). В период «августовского путча» 19—21 августа 1991 года он был назначен ГКЧП военным комендантом Ленинграда, но его функции ограничились усилением охраны военных объектов и стягиванием войск к Ленинграду. 

В декабре 1991 года генерал-полковник Виктор Николаевич Самсонов был назначен начальником Генерального штаба Вооруженных Сил СССР — 1-м заместителем Министра обороны СССР. И, хотя Советский Союз через несколько дней прекратил свое существование, Генеральный штаб оставался руководящим военным органом Вооруженных Сил на территории РСФСР. В январе 1992 года директивой Главнокомандующего Вооруженными Силами Содружества Независимых Государств должность начальника Генерального штаба Вооруженных Сил СССР — 1-го заместителя Министра обороны СССР была переименована в должность начальника Генерального штаба Вооруженных Сил СНГ — 1-го заместителя Главнокомандующего Вооруженными Силами СНГ, а в феврале этого же года на эту должность назначают Виктора Николаевича Самсонова. В июле 1992 года его назначают начальником Генерального штаба Объединенных Вооруженных Сил СНГ, а в декабре 1993 года — начальником Штаба по координации военного сотрудничества государств — участников СНГ. По представлению Совета глав государств — участников Содружества Независимых Государств, указом Президента Российской Федерации в 1996 году Виктору Николаевичу Самсонову было присвоено воинское звание генерала армии.

Вскоре после назначения Игоря Николаевича Родионова Министром обороны Российской Федерации, в октябре 1996 года Самсонов был назначен начальником Генерального штаба Вооруженных Сил Российской Федерации — 1-м заместителем Министра обороны и членом Совета обороны. Вместе с Министром обороны Российской Федерации Игорем Николаевичем Родионовым, на основе конкретных причин развала Российской армии, Виктор Николаевич Самсонов выступил с критикой военной политики, проводимой руководством страны. В мае 1997 года он был освобожден от должности начальника Генерального штаба, но в том же месяце по представлению Совета Глав государств — участников СНГ его вновь назначают начальником Штаба по координации военного сотрудничества государств — участников СНГ. В 1997 — 1999 годы Самсонов находился в распоряжении Министра обороны Российской Федерации, а в июне 2000 года был прикомандирован
к Администрации Президента с оставлением на военной службе. В марте 2002 года генерал армии Виктор Николаевич Самсонов уволен в запас. В настоящее время занимается общественной деятельностью — является президентом Фонда помощи инвалидам и ветеранам войны и труда «Единомыслие».