Вадим Николаевич Морозов родился 24 июня 1954 г. в городе Волхове Ленинградской области.

Трудовую деятельность начал в 1971 г. слесарем локомотивного депо Волховстрой-1 Октябрьской железной дороги. В 1977 г. окончил Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта по специальности «инженер путей сообщения по эксплуатации железных дорог».

После окончания института продолжил работу на дороге, где начал путь дежурным по сортировочной горке. С 1977 по 1997 г. работал на Октябрьской железной дороге: маневровым диспетчером станции Ленинград-Сортировочный-Московский, заместителем начальника и начальником станции Ленинград-Сортировочный, затем – первым заместителем начальника Ленинград-Московского отделения. С 1989 г. он начальник службы перевозок ОЖД, с 1992 до 1994 г. – заместитель начальника и главный инженер ОЖД, с 1994 по 1995 г. – начальник Санкт-Петербургского отделения ОЖД. В 1995 г. стал первым заместителем начальника ОЖД. В 1996–1997 гг. был начальником Октябрьской железной дороги.

В 1996 г. он стоял у истоков создания журнала «ОМ-Партнер», был председателем его редакционного совета, а позже журнала «РЖД-Партнер».

В 1998 г. В. Н. Морозов был избран заместителем председателя Законодательного собрания Ленинградской области.

В 1998–1999 г. работал первым заместителем начальника Юго-Восточной железной дороги.

С мая 1999 по май 2000 г. был заместителем министра путей сообщения РФ. В 2000–2002 гг. стал первым заместителем начальника Московской железной дороги.

С февраля 2002 г. по сентябрь 2003 г. работал первым заместителем министра МПС России. В октябре 2003 г. был утвержден в должности министра путей сообщения Российской Федерации. Он стал последним в истории министром путей сообщения РФ, в 2004 г. согласно указу президента России В. В. Путина Министерство путей сообщения РФ было упразднено.

С июля 2004 г. Вадим Морозов стал исполнительным директором негосударственного пенсионного фонда «Благосостояние». 17 августа 2005 г. был назначен первым вице-президентом ОАО «Российские железные дороги». С 2005 по 2015 г. был первым вице-президентом ОАО «РЖД» и отвечал за руководство оперативной деятельностью компании.

В июне 2009 г. В. Н. Морозов возглавил совет директоров московского футбольного клуба «Локомотив».

С 2011 г. являлся сопредседателем от ОАО «РЖД» совместной с правительством Москвы рабочей группы по реконструкции и организации пассажирского движения по Малому кольцу Московской железной дороги.

С октября 2015 по февраль 2017 г. был старшим советником президента ОАО «РЖД» О. В. Белозерова.

В 2016 г. В. Н. Морозов был избран президентом Российского университета транспорта (МИИТ) и занимал этот пост до 2018 г. Затем еще год был научным руководителем МИИТа.

Доктор технических наук. Женат, вырастил сына.