Виталий Артёмов родился 13 июня 1968 года в Рязани. В 1992 году окончил Рязанский государственный радиотехнический институт по специальности «инженер-электрик». Трудовую деятельность начал в компании «Рязаньэнерго» — начиная от инженера первой категории и дослужившись до должности директора филиала «Рязанских энергетических сетей». В 2002 году окончил Московскую академию экономики и права по специальности «юриспруденция».

В марте 2004 года губернатором Рязанской области Георгием Шпаком был назначен начальником Управления топливно-энергетическом комплекса и жилищно-коммунального хозяйства Рязанской области. Затем, с марта 2007 по июнь 2008 года работал в холдинговой компании «Русьэнерго», в том числе — в должности генерального директора тверского районного филиала компании. В июле 2008 года вновь назначается руководителем топливно-энергетического комплекса и жилищно-коммунального хозяйства, на этот раз — в ранге министра Рязанской области. С 2010 года является мэром Рязани.