Санкт-Петербург университетінің шығыс тілі факультетін бітірген.
Санкт-Петербург университетінде ғылыми және оқытушылық қызмет атқарды. Бартольдтың Орталық Азия және қазақ өлкесін мекендеген тайпалардың тарихы жөніндегі еңбектерінің ғылыми мәні зор. Бұл еңбектерін жазуда ол араб, парсы және жергілікті авторлардың материалдарын пайдаланды. Олардың ішіндегі аса құндылары: «Моңғол кезеңіне дейінгі Түркістандағы христиандық туралы», «1893-1894 жылдары ғылыми мақсатпен Орталық Азияға саяхат туралы есеп», «Жетісу тарихының очерктері», «Моңғол шапқыншылығы дәуіріндегі Түркістан», «Ежелгі заманнан 17 ғ-ға дейінгі Арал теңізі мен Әмударияның төменгі бойы туралы деректер», «Түркістанды суландыру тарихына», «Ұлықбек және оның заманы», «Түркістанның мәдени өмірінің тарихы», «Қырғыздар. Тарихи очерк», «Түркі-моңғол халықтарының тарихы», «Түрікмен тарихының очерктері», «Орта Азиядағы түркі халықтарының тарихы жөніндегі он екі дәріс». Бартольд Орта Азия мен Қазақстан халықтарының көне дәуірден бастап-ақ өзінің тарихы, мәдениеті болғанын ғылыми түрде негіздеді. Ислам тарихы туралы «Халиф және сұлтан», «Ислам», «Мұсылман қауымы мәдениеті», «Мұсылман дүниесі», «Мусейлима» еңбектерін жазды. Ежелгі славяндар туралы жазған араб авторларының еңбектерін зерттеді. Шығыстану тарихына зор көңіл бөлді. «Еуропа мен Ресейде шығысты зерттеу тарихы», «Петербург университеті шығыс тілдері факультетінің 1855-1905 жылдардағы қызметіне шолу» атты еңбектер жариялады. Бартольд 1905-1913 жылдары Орыс археологиялық қоғамының Шығыс бөлімшесінің хатшысы, «Мир ислама», кейін «Мусульманский мир» журналдарын шығарушы әрі редакторы болды. 1918 жылы Орыс археологиялық қоғамының шығыс бөлімінің меңгерушісі, Ресей ҒА-ның Антропология және этнография мұражайы жанындағы Радлов үйірмесінің төрағасы болды. 1921 жылы Азия мұражайының жанынан құрылған Шығыс зерттеушілері алқасын және оның «Записки коллегии востоковедов» атты баспасөз органын басқарды. КСРО-дағы мұсылман халықтарының әліпбиін араб әрпінен латын әрпіне көшіру жөніндегі комиссияның жұмысына, Орта Азия университетін құруға, шығыстану кітапханаларын ұйымдастыруға, шығыс қолжазбаларын жинауға қатысты. Бартольдтың көптеген еңбектері ағылшын, француз, неміс, түрік, араб, парсы, т.б. тілдерге аударылған.