Родился 5 января 1918 года в селе Резоватово (бывший Ладской район Республики Мордовия). Окончил среднюю школу и аэроклуб. 27 июля 1941 года добровольно вступил в ряды Красной Армии, призван Черемховским РВК (Иркутская область). Окончил Ульяновскую авиационную школу инструкторов и Кемеровскую военную авиационную школу пилотов.

С 18 декабря 1941 года сержант И. Г. Вихляев на фронтах Великой Отечественной войны. По 26 апреля 1942 года воевал в должности пилота 674-го НБАП (92-я АД и 57-я САД, Северо-Западный фронт), совершил 260 боевых вылетов на У-2. После переучивания на лётчика-истребителя, с 6 октября 1942 года сражался в составе 517-го ИАП (282-я ИАД) на Юго-Западном, Центральном, 1-м Белорусском фронтах. Летал на Як-1, Як-7 и Як-9.

К 9 мая 1945 года командир эскадрильи 517-го истребительного авиационного полка (282-я истребительная авиационная дивизия, 16-я Воздушная армия, 1-й Белорусский фронт) майор И. Г. Вихляев совершил более 420 боевых вылетов (включая 260 на У-2), в воздушных боях сбил лично 5 самолётов противника.

После окончания войны продолжал служить в ВВС. С 26 декабря 1955 года подполковник И. Г. Вихляев - в запасе.

Награждён орденами: Красного Знамени (15.05.1942, 29.06.1945), Александра Невского (19.08.1944), Отечественной войны 1-й степени (28.10.1943), Красной Звезды (26.12.1942); медалью "За боевые заслуги" (19.11.1951).