Nato a Milano nel 1936, ha conseguito la docenza in diritto costituzionale nel 1965. Ha insegnato, prima come professore incaricato, poi come titolare di cattedra, diritto pubblico, diritto parlamentare, diritto regionale, diritto costituzionale, giustizia costituzionale nelle Università di Padova, Sassari, Pavia, Bologna e Milano, dal 1966 al 1996 e dal 2005 al 2009. Attualmente è professore emerito della Facoltà di Giurisprudenza dell’Università statale di Milano. Il 24 gennaio 1996 è stato eletto dal Parlamento Giudice della Corte Costituzionale, di cui poi è stato eletto Presidente il 22 settembre 2004. È stato Presidente dell’Associazione Italiana dei Costituzionalisti.
È Presidente dell’Istituto Nazionale per la Storia del Movimento di Liberazione in Italia. È Presidente della Scuola Superiore della Magistratura. È Presidente della Fondazione per le scienze religiose “Giovanni XXIII” di Bologna ed ha ricevuto il titolo di Cavaliere di gran croce dell’Ordine al merito della Repubblica italiana. Il 30 marzo 2013 il Presidente della Repubblica Giorgio Napolitano lo ha nominato nel “Gruppo dei Dieci saggi” per la proposta di nuove leggi nel campo economico–sociale. È commentatore di questioni istituzionali per il Sole 24 ore e collabora con il Corriere della Sera e con La Repubblica. Il professor Valerio Onida è promotore di un documento per il No alla Riforma sottoscritto da costituzionalisti e giuristi come Francesco Paolo Casavola ed Enzo Cheli, come gli ex Presidenti della Corte Costituzionale Gustavo Zagrebelsky, Antonio Baldassarre, Franco Gallo, Ugo De Siervo ed ex ministri come Gianmaria Flick.