Васнецов очень рано начал проявлять способности к рисованию, но, согласно традиции, должен был продолжать дело отца, и потому в 1858 году его определили в Вятское духовное училище. Через несколько лет Васнецов был студентом семинарии, хотя профессия священнослужителя нисколько не привлекала его. Все свободное время юноша отдавал любимому занятию – рисованию. В Вятке внимание на его способности обратил учитель рисования, Н. А. Чернышев, под руководством которого Виктор делал копии с литографий и рисунки с гипсовых образцов из вятского музея. Уже в самых ранних его иллюстрациях к русским пословицам и поговоркам, выполненных без большого знания принципов изобразительного искусства, чувствуется тонкая наблюдательность и интерес к натуре.
Талантливого юношу заметил живописец Эльвиро Андриолли, высланный из Петербурга в Вятку за участие в дуэли. Он пригласил Васнецова принять участие в росписях выстроенного в 1860-х годах Вятского собора. В 1867 году молодой художник написал две жанровые композиции («Молочница» и «Жница») и, разыграв их в лотерею, получил 60 рублей, на которые отправился в Петербург, предварительно получив разрешение отца.
В первый год Васнецову не удалось стать студентом Академии художеств, и он стал обучаться в Рисовальной школе Общества поощрения художников, где в то время преподавал И. Н. Крамской. Чтобы заработать на жизнь, юноша поступил в картографическое заведение А. А. Ильина. Очень быстро освоив ремесло литографа, он начал создавать литографии с работ известных художников и автолитографии, отличающиеся большим мастерством исполнения. Он делал иллюстрации для книжных изданий для детей и народных азбук.
В 1868 году Васнецов поступил в Академию художеств и оставил работу у Ильина, хотя заниматься литографией не прекратил. В 1870 году он опубликовал в альбоме Петербургской артели художников «Автограф 1869 года» несколько прекрасных автолитографий. Но настоящую известность молодому живописцу принесли зарисовки бытовых сцен и городских типов, наблюдаемых на улицах. Он изображал бедных чиновников, мелких купцов, горожан, монахов. В дальнейшем эти рисунки легли в основу его ранних полотен.
В годы обучения в академии Васнецов познакомился с И. Н. Крамским, В. В. Стасовым, подружился с И. Е. Репиным и скульптором М. М. Антокольским. Посещая литературные вечера и встречи, на которых велись споры о путях развития национального искусства, он впервые понял, в чем его призвание, и начал создавать небольшие акварели с изображением богатырей и сказочных героев.
Васнецов не мог обучаться в академии систематически, так как ему нужно было зарабатывать себе на жизнь, а после смерти отца помогать семье. Возможно, поэтому ни один из преподавателей академии не оказал большого влияния на его творчество. Настоящим своим учителем Васнецов считал замечательного педагога, художника П. П. Чистякова, который не был его непосредственным наставником, но часто помогал советами. В душе Васнецова на всю жизнь сохранилось теплое чувство благодарности по отношению к Чистякову.
В 1874 году на III Передвижной выставке было показано полотно «Чаепитие в харчевне», которое привлекло внимание публики и известных художников. Вскоре появились и другие картины, выполненные в жанре бытовой сцены («С квартиры на квартиру», 1876; «Книжная лавочка», 1876, обе – в Третьяковской галерее, Москва). Критик В. В. Стасов написал о молодом живописце: «Как типист Васнецов, бесспорно, будет одним из лучших русских художников. Типы его оригинальны, разнообразны; в них нет карикатурности или утрировки…» Но, несмотря на то что жанровые композиции Васнецова имели несомненный успех, художник мечтал создать нечто более значительное.
В. М. Васнецов. «Нестор-летописец». Эскиз для росписи Владимирского собора в Киеве, 1885–1886 годы
В 1876 году художник отправился во Францию, куда его давно звал находившийся в Париже И. Е. Репин. Во французской столице в то время жили многие русские мастера, в том числе В. Д. Поленов, Н. Н. Ге, И. Н. Крамской и др.
В Париже Васнецов много работал, вместе с Поленовым и Репиным посещал Лувр, парижский Салон, выставки и мастерские, изучал архитектурные памятники. Вечерами художники из России собирались в доме А. П. Боголюбова.
В 1877 году Васнецов продемонстрировал в Салоне две свои картины – «Чаепитие в трактире» и «Акробаты» (последняя была исполнена под впечатлением от концерта, устроенного бродячими актерами в Медоне, где в то время проживал мастер). Находясь во Франции, Васнецов постоянно искал собственную тему. В конце концов он понял, что более всего его привлекает народный эпос, поэтика настоящей русской жизни.