Родился 25 апреля 1923 года в городе Шахтинск (Ростовская область). С 27 декабря 1940 года в рядах Красной Армии, призван Шахтинским РВК. Окончил военную авиационную школу лётчиков. Служил в 24-м ЗИАП (Забайкальский военный округ) и 13-м ЗИАП (Приволжский военный округ).

С 20 июля 1943 года младший лейтенант В. Ф. Ковалёв в действующей армии. Воевал в 29-м Гвардейском ИАП. Боевую деятельность начал на Ленинградском фронте (в составе 275-й ИАД, ВВС 13-й Воздушной армии), летая на Як-7Б. 29 июля 1943 года был легко ранен. В январе 1944 года на аэродроме Молосковицы (Ленинградская область) полк был перевооружён на новую технику. С 5 сентября 1944 года вёл боевую работу на Карельском фронте (в составе 1-й Гвардейской САД, с 28 сентября 1944 года - 324-й ИАД; ВВС 7-й Воздушной армии), летал уже на Як-9. Прошёл путь от рядового пилота до командира звена.

К ноябрю 1944 года командир звена 29-го Гвардейского истребительного авиационного полка (324-я истребительная авиационная дивизия, 7-я Воздушная армия, Карельский фронт) Гвардии лейтенант В. Ф. Ковалёв совершил около 170 боевых вылетов, провёл около 20 воздушных боёв и сбил лично 8 самолётов противника. 14 ноября 1944 года полк был исключён из действующей армии, 6 декабря 1944 года убыл в Московский военый округ.

После окончания войны продолжал служить на различных должностях в ВВС. С 24 января 1956 года Гвардии подполковник В. Ф. Ковалёв - в запасе.

Награждён орденами: Красного Знамени (09.09.1944, 05.11.1944, 25.07.1949, 22.02.1955), Красной Звезды (31.01.1944, 29.04.1954, 30.12.1956); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (20.04.1953).