Советский и российский актер театра и кино Виталий Сергеевич Ованесов родился в 1940 году в подмосковном Раменском. В Москве будущий артист учился в театральной студии при Центральном детском театре (ныне — РАМТ), после окончания которой устроился туда работать.

С 1969 года Виталий Сергеевич — актер Центрального театра Советской армии. На сцене театра им было сыграно много запоминающихся ролей, среди которых роль Адама Петровича Шприха в постановке пьесы Михаила Лермонтова «Маскарад».

В 1984 году Виталий Ованесов окончил Театральное училище имени Бориса Щукина по специальности «режиссер-постановщик». На сцене Театра Советской армии он поставил свой дипломный спектакль под названием «Белая палатка» (по сценарию Ивана Стаднюка).

В 1961 году для 21-летнего Виталия Ованесова открылись двери в кино. В драме Алексея Салтыкова и Александра Митты «Друг мой, Колька!», снятой на киностудии «Мосфильм», он исполнил роль председателя совета дружины Валерия Новикова. Фильм стал экранизацией одноименной пьесы писателя и драматурга Александра Хмелика, одного из создателей журнала «Ералаш». В фильме сыграли Анатолий Кузнецов, Савелий Крамаров, Светлана Харитонова, Юрий Никулин и многие другие.

Картина «Друг мой, Колька!» рассказывает об учениках одной средней школы, которые организуют «подпольную организацию» — Тайное общество троечников. Для своего общества они выбирают смелый девиз «Помогать обиженным и слабым, мстить зубрилам и выскочкам!». Ребята находят поддержку у своего нового пионервожатого Сергея Руденко, направленного местной автобазой в подшефную школу. Скучная школьная жизнь, которая из-за старшей пионервожатой была наполнена формальностью и равнодушием, постепенно уходит в прошлое. Сергей Руденко с помощью школьников предпринимает ремонт старого автомобиля, подаренного автобазой. На нем весь класс собирается поехать на Кавказ. Школьники загораются новым делом. Правда, старшая пионервожатая не приемлет перемен.

В фильмографии Виталия Ованесова также фильмы «Бей, барабан!» (1962) и «Я вас любил…» (1967). В 1969 году он снялся в фильме Юрия Ерзинкяна «Мосты через забвение», посвященном подвигу Героя Великой Отечественной войны Генриха Закаряна, роль которого исполнил Гуж Манукян.

Виталий Ованесов известен и как актер дубляжа — русский дубляж американского сериала «Твин Пикс». В начале 2000-х годов Ованесов вместе с Юльеном Балмусовым и Владимиром Конкиным участвовал в переозвучивании советских мультипликационных фильмов («Сказка старого дуба», 1949).

Виталия Ованесова не стало в 2013 году на 73-м году жизни.