Биография
Родился в семье Александра Павловича Сухомлинова и Ольги Ивановны Лунской. Младший брат — Николай Сухомлинов — был оренбургским губернатором.
В 1861 году поступил в Александровский кадетский корпус в Вильно. Летом 1863 года, в связи с реформой военного образования и начавшимся польским восстанием корпус был расформирован, а Владимир Сухомлинов был переведён в Петербург в 1-ю военную гимназию. После окончания гимназии был зачислен юнкером во 2-е военное Константиновское училище, но уже через несколько дней переведён в Николаевское кавалерийское училище, которое окончил в 1867 году.
Выпущен в лейб-гвардии Уланский Его Величества полк, расквартированный в Варшаве. В 1871 году успешно сдал экзамены и был зачислен в Академию Генерального штаба. После трёхлетнего обучения окончил академию по первому разряду и был произведен в штабс-ротмистры.
С 25 октября 1874 — старший адъютант 1-й гвардейской кавалерийской дивизии. С 19 марта 1877 — обер-офицер для особых поручений при штабе 1-го армейского корпуса, командовал эскадроном лейб-гвардии Кирасирского Его Величества полка.
Участник русско-турецкой войны 1877—1878 годов. Первоначально занимался организацией гражданского управления в Тырново, затем был направлен к командующему 14-й пехотной дивизией М. Ф. Петрушевскому. С 15 сентября 1877 года состоял в распоряжении главнокомандующего действующей армией великого князя Николая Николаевича (Старшего). Сделал ряд рекогносцировок турецких укреплений под Плевной. С 12 октября 1877 по 5 января 1878 состоял в Ловче-Сельвинском и Троянском отрядах П. П. Карцова.
За боевые отличия в войне награжден в 1878 орденом Святого Георгия 4-й степени и золотым оружием. После заключения перемирия посетил Константинополь, где заразился чёрной оспой и 15 апреля 1878 года на санитарном пароходе «Буг» был эвакуирован в Россию.
После окончания русско-турецкой войны Сухомлинов был 6 мая 1878 года назначен правителем дел Николаевской академии Генерального штаба. В этой должности он являлся ближайшим сотрудником начальника академии генерала М. И. Драгомирова. Руководил практическими занятиями по тактике и занятиями дополнительного (3-го) курса. Одновременно Сухомлинов читал лекции по тактике в Николаевском кавалерийском училище и Пажеском корпусе. Также ему было поручено преподавание тактики и военной истории великим князьям Петру Николаевичу и Сергею Михайловичу. За время преподавания в академии Сухомлиновым был написан ряд учебных пособий по тактике.
С 25 ноября 1884 — командир Павлоградского лейб-драгунского полка, расквартированного в Сувалках.
С 10 января 1886 года — начальник офицерской кавалерийской школы. Находясь в течение почти 12 лет во главе школы, Сухомлинов положительно повлиял на развитие и усовершенствование техники кавалерийского дела в русской армии. За время руководства школой Сухомлиновым был написан ряд учебных пособий и рассказов, а также историческое исследование о Мюрате. Кроме того, в разное время он сотрудничал с журналами «Разведчик», «Военный сборник» и газетой «Русский инвалид».
Служба в Харькове и Киеве
С 16 апреля 1910 — начальник 10-й кавалерийской дивизии, входившей в состав войск Киевского военного округа. Штаб дивизии располагался в Харькове, в её состав входили Новгородский драгунский, Одесский уланский, Ингерманландский гусарский и Оренбургский казачий полк.
Способствовал учреждению в Сумах кадетского корпуса.
С 25 мая 1899 года Сухомлинов — начальник штаба Киевского военного округа. В штабе округа в это время работали генералы Рузский — генерал-квартирмейстер, Маврин — дежурный генерал, Благовещенский — начальник управления сообщений. Во время Курских манёвров 1902 года Сухомлинов был начальником штаба «Южной армии» из войск Киевского военного округа, возглавлявшейся военным министром Куропаткиным.