Веселин Топалов е роден на 15 март 1975 г. в Русе. На 8 години баща му го запознава с правилата на шахмата. На 12 г. вече е майстор на спорта, а на 14 г. за световната си титла е удостоен със званието международен майстор. Три години по-късно Топалов е гросмайстор, като през следващата 1993 г. за пръв път попада сред първите 10 в световната ранглиста. През 2005 става световен шампион, версия ФИДЕ на световното първенството в Сан Луис, Аржентина. Негов мениджър от 2005 г. е Силвио Данаилов.
През 1990 в Сингапур спечелва световната вицешампионска титла за юноши до 16-годишна възраст. Става Балкански шампион за юноши през 1991 в Дуръс, Албания. През 1992 получава от ФИДЕ гросмайсторска титла. Републикански шампион за мъже през 1994 във Варна. На световното първенство в Триполи през 2004 печели бронзов медал. Има победи над всички супергросмайстори в света. Победител в редица турнири: Мадрид, Испания - 1996, Новгород, Русия - 1996, Амстердам, Холандия - 1996. През март 2005 заема второ място на супертурнира в Линарес с равен брой точки с Гари Каспаров и победа над него. След нея руският шампион се отказва официално от състезателна кариера и това е последната му партия.
Два месеца по-късно Топалов печели суперсъстезанието от 20-а категория "М-Тел Мастърс" в София с резултат (+4,=5,-1) пред Вишванатан Ананд, Владимир Крамник, Руслан Пономарьов, Майкъл Адамс и Юдит Полгар. Средния ЕЛО коефициент на турнира е 2744, което го прави най-силния супер-гросмайсторски турнир за 2005 г.
На базата на своите резултати Топалов е поканен с още седем шахматисти на световното първенство, версия ФИДЕ в Сан Луис, Аржентина. Турнирът се играе по две партии с разменени цветове "всеки срещу всеки". Още в първия кръг Топалов печели 6.5 точки от 7 партии, с което почти си осигурява първото място. Във втората фаза се задоволява с реми срещу всички и без нито една загуба завършва с аванс от цели 1.5 точки пред следващите го. Средния ЕЛО коефициент на състезанието е 2739, а играта на Топалов е оценена на 2890, един суперрезултат.
През януари 2006, Веселин Топалов се нарежда сред малцината шахматисти, преминали ЕЛО 2800 (2801) и се нарежда на второ място в топ 100, непосредствено след Гари Каспаров.
Най-високият личен ЕЛО коефициент на Топалов в топ 100-класацията на ФИДЕ е 2813 (юли 2006).
Според класацията на ФИДЕ, към 1 октомври 2008 Топалов води в ранглистата с най-висок коефициент ЕЛО - 2791 т. Той е бил водач в ранглистата и от април 2006 до април 2007.
През 2006 губи мача с Владимир Крамник (т.нар. обединителен мач за световната шахматна корона) в Елиста, Калмикия. Мачът е съпътстван с редица скандали, най-известният от които е за честотата на посещения на тоалетната от Крамник.
След скандалния мач и прибирането си в София, Топалов веднага иска реванш от Крамник. Той отказва, но според официалните правила на ФИДЕ е длъжен да приеме мач с всеки претендент за титлата, който има коефициент ЕЛО над 2700. Към януари 2007 г. все още се чака решение на ФИДЕ по този въпрос.
Междувременно Топалов открито заявява, че Крамник е използвал непозволени средства и за нищо на света няма да се върне в Елиста. От щаба на Топалов твърдят, че разполагат с многобройни доказателства за измамите.
През февруари 2009 г. в София Топалов побеждава Гата Камски с 4.5 — 2.5 в мача на претендентите за световната титла. По този начин печели правото да оспорва през пролетта на 2010 г. в директен мач титлата на световния шампион Вишванатан Ананд. Мачът се играе от 21 април до 12 май 2010 г. в София. Ананд печели с 6.5 — 5.5 и запазва титлата си.
Турнирни победи:
- Мадрид (Испания) 1994, 1996, 1997
- Дос Ерманас (Испания) 1996
- Амстердам (Холандия) 1996
- Виена (Австрия) 1996
- Новгород (Русия) 1996
- Антверпен (Белгия) 1997
- Монако 2001
- Дортмунд (Германия) 2001
- Полуфинал на ФИДЕ на Световното първенство в Триполи, Либия
- Споделено първо място с Каспаров в Линарес (Испания) 2005
- М-Тел Мастърс 2005 (с точка пред Ананд )
- Световно първенство на ФИДЕ 2005 (с точка и половина пред Ананд и Свидлер)
- Корус 2006 във Вайк ан Зее, Холандия
- М-Тел Мастърс 2006 (половин точка пред Гата Камски)
- М-Тел Мастърс 2007 (половин точка пред Кришнан Сасикиран)