Родился 17 декабря 1944 года в селе Ендовище Воронежской области (Россия) в крестьянской семье. Русский. В 1966 году окончил физический факультет Белорусского государственного университета по специальности «Физика» с присвоением квалификации «Физик" со специализацией «Теоретическая физика».
Окончил БГУ (1969). В 1975 году защитил диссертацию «К теории релятивистских волновых уравнений», а в 1992 году - докторскую диссертацию на тему «Релятивистские волновые уравнения с множественными представлениями группы Лоренца и внутренних степеней свободы частиц». Ученое звание профессора присвоено в 1994 году. С 1970 года работает в Брестском государственном педагогическом институте - Брестском государственном университете старшим преподавателем, доцентом, заведующим кафедрой общей физики, заместителем декана физико-математического факультета, проректором по научной работе (1991- 1996 г.), профессор, декан физического факультета (2002 г. –2009 г.). В 1999–2002 гг. занимал должность ректора вуза. Профессор В.А. Плетюхов - ведущий специалист в области теории волновых уравнений в стране. Руководил рядом научных тем в рамках государственных исследовательских программ Республики Беларусь.
В настоящее время он возглавляет одну из задач Государственной научной программы «Конвергенция». На высоком уровне преподает дисциплины «Теоретическая физика», «Электродинамика», «Квантовая механика», «Специальная теория относительности», специальные курсы теоретической физики. Большое внимание уделяется организации научно-исследовательской работы студентов. Управляет подготовкой диссертаций и кандидатских диссертаций. Выполненные под его руководством студенческие научные работы, как правило, получают на республиканских конкурсах первую категорию.
Профессор В.А. Плетюхов - действительный член Международной академии высшего образования (Москва), Белорусской академии образования, председатель Брестского регионального отделения Белорусского физического общества. Награжден грамотами и почетными грамотами Министерства образования Республики Беларусь, Национальной академии наук Беларуси, Национального собрания Республики Беларусь, нагрудным знаком «За выдающееся образование Республики Беларусь».
Принимает активное участие в политической и общественной деятельности. В 1995 году избран депутатом Верховного Совета Республики Беларусь XIII созыва. В 1996–2000 гг. - депутат, председатель комиссии по образованию, культуре, науке и научно-техническому прогрессу Палаты представителей Национального собрания Республики Беларусь.
Автор более 150 научных и методических публикаций.
Область научных интересов: классическая и квантовая теория поля, теория релятивистских волновых уравнений.
Основные публикации:
1. Тензорные уравнения и дираковские частицы с внутренними степенями свободы // Ядерная физика. 1989. Т. 49;
2. Calb-Ramond field and Dirac-Kähler equation / Einstein and Hilbert: Dart Matter-Contemporary. Fundamental Physics. Mexiko. 2011 (в соавт.).