Актер театра и кино, народный артист России Валерий Борисович Гаркалин родился 11 апреля 1954 года в Москве.

В 1978 году он окончил Музыкальное училище имени Гнесиных (ныне — Колледж имени Гнесиных, структурное подразделение Российской академии музыки имени Гнесиных), факультет кукольного искусства под руководством Леонида Хаита и Сергея Образцова; в 1988 году — режиссерский факультет массовых представлений ГИТИСа (Российский университет театрального искусства — ГИТИС), где занимался на курсе Вячеслава Шалевича.

В конце 1970-х — начале 1980-х годов несколько сезонов играл в созданном самими же выпускниками курса Хаита и Образцова театре на колесах "Люди и куклы", который был приписан к Кемеровской филармонии. Затем работал в Государственном театре кукол (ныне — Государственный академический центральный театр кукол имени Образцова).

С 1988 года по 2001 год — актер Московского академического театра сатиры, где проявил себя как характерный комедийный актер. В этом театре он сыграл роли Хлестакова в "Ревизоре" по Николаю Гоголю, Петруччо в "Укрощении строптивой" Уильяма Шекспира, Мастера и Пилата в "Мастере и Маргарите" по роману Михаила Булгакова, Курослепова в "Горячем сердце" Александра Островского.

В 1990-х годах Гаркалин также играл на сцене театра-студии "Человек" (Московский драматический театр "Человек"). В 2002 году выступал в роли Гамлета в одноименном спектакле по пьесе Уильяма Шекспира в театре имени Станиславского. С 2007 года был актером Московского драматического театра имени Пушкина. Участвовал в антрепризных постановках.

В 2013 году Валерий Гаркалин впервые выступил как режиссер на профессиональной сцене, представив комедию "Сосед на неделю, не больше!" по пьесе Клемона Мишеля, премьера которого состоялась на сцене "Содружества актеров Таганки".

В 1989 году Гаркалин дебютировал в кино, сыграв главную роль шулера Алексея Грекова в криминальной драме "Катала". В 1992 году снялся в телевизионной драме "Белые одежды".

Широкую известность принесла Гаркалину комедия Владимира Меньшова "Ширли-мырли" (1995), в которой он сыграл сразу несколько ролей братьев-близнецов.

В 1990—2000 годах актер появился в ряде заметных кинофильмов и сериалов: "Бедная Саша" (1997), "Досье детектива Дубровского" (1999), "Ландыш серебристый" (2000), "Участок" (2003), "Кожа саламандры" (2004), "Попса" (2005), "Андерсен. Жизнь без любви" (2006), "Крыша" (2009), "Олимпийская деревня" (2011), "День Додо" (2012) и др.

Гаркалин — педагог кафедры эстрадного искусства в РАТИ — ГИТИСе, художественный руководитель мастерской, профессор. В 2008 году ему было присвоено звание Народного артиста России.

В 1995 году артист получил премию фестиваля "Киношок" за роль в картине "Ширли-мырли", а также был признан лучшим актером года по письмам зрителей телевизионной передачи "Тихий дом" Сергея Шолохова.

Валерий Гаркалин вдовец. Его супругой была заслуженный деятель искусств России Екатерина Гаркалина (1952—2009), которая работала педагогом и заведующей экскурсионным сектором театра кукол имени Образцова. В 1983 году у Гаркалиных родилась дочь Ника. Окончив ГИТИС, она стала искусствоведом и театральным продюсером.