Вадим Омельченко закінчив Національну юридичну академію ім. Ярослава Мудрого. Заслужений юрист України. Проходив службу в органах внутрішніх справ на посадах оперативного складу.
Двічі працював радником спікерів парламенту України, керував групою радників віце-прем'єр-міністра України з економічних реформ, також обіймав посаду консультанта парламентського комітету з питань боротьби з організованою злочинністю та корупцією.
Викладав в Інституті міжнародних відносин Київського національного університету імені Т. Шевченка, читав лекції у Дипломатичній академії при МЗС України.
З 2006 року – президент Інституту Горшеніна. Виступає з лекціями і доповідями в École Militaire, Національній асамблеї та Сенаті Франції, неодноразово давав інтерв'ю та експертні коментарі про ситуацію в Україні провідним французьким виданням, зокрема Le Monde, La Croix, La Tribune.
З серпня 2020 року - Надзвичайний і Повноважний Посол України у Франції.