Orosz születésű francia bakteriológus
1881-ben szerezte meg diplomáját a szentpétervári egyetemen és néhány évig az egyetem oktatója volt. 1885-től a strasbourgi egyetemen, 1887-től a zürichi egyetemen működött. 1891-1905 között a szentpétervári Kísérleti Orvostudományi Intézet mikrobiológiai részlegét vezette. 1905 után egy időre visszavonult a kutatástól. 1917-ben a forradalom elől elmenekült Oroszországból. 1922-től Emil Roux meghívására a Párizs melletti Pasteur Intézetben a mezőgazdasági bakteriológiai részleg vezetője volt. A mikrobiológiának Pasteur és Koch mellett egyik legjelentősebb művelője volt. Kimutatta, hogy egyes, az általa autotrófnak nevezett mikroorganizmusok szervetlen forrásokból nyerik az energiájukat. Felismerte a nitrifikáló baktériumok létezését és az élővilágban betöltött fontos szerepét. Jelentős eredményeket ért el többek között a talajbaktériumok, a vasbaktériumok és a cellulózbomlásban szerepet játszó baktériumok vizsgálatában. Az általa használt ún. Vinogradszkij-oszlop a mikroorganizmusok tanulmányozásának ma is fontos eszköze. A környezeti mikrobiológia egyik megalapítójának tekintjük.