A învățat la Școala Superioară Militar-Politică de Apărare Antiaeriană din Leningrad, Federația Rusă (Ленинградское высшее военно-политическое училище противовоздушной обороны), totuși studiile de bază și le-a făcut la Universitatea de Stat din Moldova. Inițial Facultatea de Istorie, apoi cea de Drept, iar ulterior și masteratul în drept economic.

Cariera lui profesională e legată în mare parte de SC GFC Holboca SRL, o companie pe care a fondat-o în Iași, România, și la care a fost director mai bine de 5 ani. Între timp a fost instructor în economie la Școala de Studii Avansate în Jurnalism din Chișinău, un proiect al Centrului pentru Jurnalism Independent din Republica Moldova.

Este președinte al Organizației teritoriale Chișinău a Partidul Acțiune și Solidariate (PAS), membru al Biroului Permanent Național şi vice-preşedinte al formațiunii.

La parlamentarele din februarie 2019 a candidat și a învins pe Circumscripția nr. 27 - mun. Chişinău, fiind reprezentantul Blocului electoral ACUM, format din Platforma Demnitate și Adevăr și PAS.

Își păstrează fotoliul de deputat și după alegerile parlamentare anticipate din iulie 2021, când candidează pe poziția a opta din lista PAS.

În iulie 2022 este numit ministru al Agriculturii şi Industriei Alimentare, funcţie pe care o va deţine mai mult de doi ani.

Mandatul de ministru al Agriculturii al lui Vladimir Bolea a fost marcat de numeroase proteste ale fermierilor, care au ieșit şi cu tehnica în Piața Marii Adunări Naționale, dar au manifestat și în alte zone ale ţării, solicitând compensații din partea statului pentru pagubele provocate de calamităţi, dar și moratoriu de la bănci pentru achitarea creditelor. În legătură cu situația din agricultură, Bolea a fost audiat de câteva ori în Parlament.

Spre finalul mandatului criticile la adresa sa s-au înteţit din partea unor organizaţii ale fermierilor, care i-au cerut demisia, acuzându-l de incompetenţă şi de faptul că ar face jocul „monopolurile exportatoare”.

Totodată a fost nevoit să îşi ceară scuze publice pentru că în timpul unei conferinţe de presă a înjurat un jurnalist.

Cu toate acestea a fost promovat în funcţia de vicepremier şi Ministru al Infrastructurii şi Dezvoltării Regionale (MIDR), în locul lui Andrei Spînu.
Dar şi aici activitatea sa a fost contestată, inclusiv în cadrul unei moțiuni simple în primăvara anului 2025, înaintată de 24 de deputați din fracțiunea parlamentară a Blocului Comuniștilor și Socialiștilor.

Printre motivele invocate se regăseau administrarea defectuoasă a domeniilor aflate în responsabilitatea ministerului, lipsa acțiunilor concrete menite să răspundă provocărilor curente, precum și abaterile de la termenele stabilite în implementarea proiectelor de importanță națională privind aprovizionarea cu apă, dar și a celor privind infrastructura rutieră. În urma examinării în plen, majoritatea parlamentară nu a susținut moțiunea simplă.