Родился в ст. Клетская Волгоградской области. В 1965 г. окончил физический факультет Пермского университета. Доктор физико-математических наук с 1984 г., с 1965 г. до 1967 г. – служба в армии. C 1967 г. – преподаватель
Пермского государственного университета. В 1989–1990 гг. – научный руководитель экспедиций «Тайфун 89» и «Тайфун 90» в тропическую зону Тихого океана на научно исследовательском судне «Академик Королев». С 1984 г. – профессор Пермского государственного университета. Работая в Перми, подготовил 8 кандидатов наук. Автор 75 научных статей, 4 патентов и 4 книг. С 1991 г. работал в США, в университете Хьюстона на инженерно – механическом факультете научным сотрудником, с 1995 г. – профессором.

Валерий Дмитриевич Зимин работал в лаборатории физической гидродинамики ИМСС УрО РАН с момента ее основания в 1971 году. Область научных интересов Валерия Дмитриевича представление многомерных полей и изображений, вейвлеты в моделях турбулентности, применение оптических методов исследования в гидродинамике, некогерентные оптические процессоры, гравитационная конвекция с приложениями к тропическим циклонам и реакторам, электровихревые течения. С 1986 по 1991 год - заведующий лабораторий физической гидродинамики.

Сыграл важную роль в формировании научной тематики лаборатории и во многом определил направления работы, развиваемые до сегодняшнего дня. К таким направлениям относятся иерархические и каскадные модели турбулентности, вейвлет-анализ самых различных физических систем, пространственно-временной анализ турбулентных потоков, исследование спиральных крупномасштабных вихрей и спиральной мелкомасштабной турбулентности.

Фрик П.Г. Становление исследований турбулентности в Перми (памяти Валерия Дмитриевича Зимина) // Вестник ПФИЦ. – 2023. – № 2. – С. 81–94.