Окончил Грозненский нефтяной институт по специальности «технология основного органического и нефтехимического синтеза». С 1992 работал в объединении «Обьполимер» (Нягань), был первым директором Сургутского завода стабилизации газоконденсата, в 1987-91 возглавлял краснодарское ВНИПИ «Газпереработка».
В 1995 был назначен генеральным директором вновь созданной государственной «Сибирско-Уральской нефтегазохимической компании». Деятельность «Сибура» в это время была убыточной, с 1997 г. фактический контроль над ним переходит к «Нефтегазохимической компании» Якова Голдовского. В декабре 1998 г. Астахов уступил ему кресло главы компании.
После уход из «Сибура» Владимир Астахов перешёл в «ЛУКойл», где занимается вопросами, связанными с добычей природного и попутного газа. Неоднократно выступал в отраслевых СМИ с критикой государственной политики в газовой отрасли.
