İstanbul Üniversitesi İktisat Fakültesinde "Şehirleşme ve Sanayileşme İlişkileri" konusunda yüksek lisans çalışmasını tamamlamıştır. "Türkiye'de Sanayileşme Politikaları ve Demokratikleşme Süreci" adlı çalışmasıyla da İktisat Sosyolojisi alanında doktorasını tamamlamıştır. Bilgin, aynı zamanda York Üniversitesinde misafir öğretim üyesi olarak bulunmuştur. Ayrıca Michigan Üniversitesinde "Orta Doğu Toplumlarında Modernleşme Sorunları" konulu uluslararası çalışmada yer aldı.
Vedat Bilgin, Gazi Üniversitesi İktisadi İdari Bilimler Fakültesinde Öğretim Üyeliği, TCDD Genel Müdürlüğü ve Yönetim Kurulu Başkanlığı, Gazi Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Çalışma Ekonomisi ve Endüstri İlişkileri Bölüm Başkanlığı ve Başbakan Başdanışmanlığı görevlerinde de bulundu.
26. Dönem AK Parti Ankara Milletvekili olan Bilgin, son olarak Cumhurbaşkanı Başdanışmanlığı ve Sosyal Politikalar Kurulu Başkanvekilliği görevini yürütüyordu.