Vittorio Vitelli è nato ad Ascoli Piceno, dove ha fatto il suo debutto giovanissimo nel ruolo di Enrico nella Lucia di Lamermoor di Gaetano Donizetti. Nel 1996, in seguito alla vittoria del concorso Operalia di Placido Domingo, inizia una brillante carriera internazionale che lo prota ad esibirsi in teatri e festival di primo piano quali: La Fenice di Venezia, Teatro Comunale di Bologna, Maggio Musicale Fiorentino, Teatro San Carlo di Napoli, Deutsche Oper di Berlino, Opéra de Nice, Teatre del Liceu di Barcellona, Teatro Real di Madrid, Washington National Opera, Festival de Santander, Festival della Valle d'Itria di Martina Franca, Sferisterio Opera Festival a Macerata.
Il suo vasto repertorio include molti ruoli del verismo, ma si concentra pure sui ruoli di baritono verdiano, quali i ruoli del titolo in Rigoletto, Simon Boccanegra e Macbeth, oltre ai ruoli principali in Un ballo in maschera, Falstaff, Otello, Aida, Don Carlo, La forza del destino e Il Trovatore.
Nel 2006 debutta at Teatro alla Scala di Milano come Amonasro nell'Aida di Verdi per l'apertura della stagione diretto da Riccardo Chailly con la regia di Franco Zeffirelli.
Ha lavorato con alcuni tra i più importanti direttori d'orchestra e registi dei nostri giorni, tra cui: Claudio Abbado, Gary Bertini, Daniel Oren, Carlo Rizzi, Zubin Metha, Nello Santi, Daniele Gatti, Bruno Bartoletti, Marco Armiliato, Giuliano Carella, Pier Luigi Pizzi, Graham Vick, Hugo De Ana, Lamberto Puggelli, Liliana Cavani, Roberto De Simone, Giuseppe Bertolucci, Gilbert Deflo.
La sua discografia include: Simon Boccanegra (prima edizione 1857) per Dynamic diretto da Renato Palumbo, Siberia di Giordano per Dynamic, Turandot su cd e dvd RCA diretto da Zubin Metha, Aida diretto da Daniel Oren su dvd dal Teatro San Carlo di Napoli, I Puritani diretto da Giuliano Carella dall'Opéra Royale de Wallonie (dvd), La Traviata diretto daCarlo Rizzi dal Teatro Regio di Parma, Cavalleria rusticana e Pagliacci diretto da Bruno Bartoletti dal Carlo Felice di Genova.
Tra I suoi ultimi impegni: Otello (Jago) at the Wroclaw Festival, Macbeth a Pisa, Adriana Lecouvreur (Michonnet) al Teatro Massimo di Palermo, Manon Lescaut alla Leipzig Oper, Il Trovatore al Liceu di Barcellona, Attila all'Opéra de Marseille, Macbeth a Valladolid, Traviata ad Hamburg, Aida (Amonasro) al Festival di Bregenz, una nuova produzione di Macbeth a Danzica, Ernani (Don Carlo) alla New Israeli Opera di Tel Aviv, Cavalleria rusticana (Alfio) e Pagliacci (Tonio) al Liceu di Barcellona.
Tra i suoi impegni futuri:  Macbeth a Danzica, Il Trovatore (Conte di Luna) al New National Theatre di Tokyo, Poliuto (Severo) all'Opéra de Marseille, Tosca (Scarpia) in una nuova produzione al Liceu di Barcellona.

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