Родился в Москве 12 (24) декабря 1862 в семье чиновника. Занимался в Московском училище живописи, ваяния и зодчества (МУЖВЗ; 18771888), в частности у А.К.Саврасова и В.Д.Поленова. Жил в Москве. Был членом «Товарищества передвижников», а также одним из организаторов и самых характерных мастеров «Союза русских художников» (с 1903). С 1922 состоял в АХРР. Жил преимущественно в Москве.
Продолжил традицию поэтического бытописания «передвижников» в своих жанрах идиллических (Девушка, кормящая голубей, 1887, Третьяковская галерея) или, напротив, гнетуще-тревожных (Житейская проза, 18921893, там же). Много работал как пейзажист, соединяя сдержанно-импрессионистичную манеру с мягкой символической обобщенностью образов (Осенние лучи, 1916, Русский музей). После революции пейзаж стал ведущим руслом его творчества (популярная Голубая весна, 1930; Весенний день, 1940; обе работы в Третьяковской галерее). Порой придавал своим образам мемориально-политическое значение (цикл На родине М.И.Калинина, 1947), в целом же демонстрировал тенденцию к «уединению в пейзаже», характерную для многих российских художников тех лет, в особенности бывших «союзников».
Лауреат Сталинской премии 1943. Много работал как педагог: с 1894 преподавал в МУЖВЗ и других училищах.
Умер Бакшеев в Москве 28 сентября 1958. Посмертно вышли его Воспоминания (1963).
Сокольников М.П. В.Н.Бакшеев. Жизнь и творчество. М., 1972