В 1952 году поступил в Качинское авиационное училище, после окончания которого служил в Вооружённых силах СССР. В 1956–1958 годах проходил службу в Тирасполе, что стало важным этапом в его военной карьере.
Первый космический полёт совершил в качестве инженера-исследователя космического корабля «Союз-7» 12–17 октября 1969 года. Второй полёт — 7–25 февраля 1977 года в качестве командира экипажа корабля «Союз-24» и орбитальной станции «Салют-5». Третий полёт — 23–31 июля 1980 года в качестве командира советско-вьетнамского экипажа на космическом корабле «Союз-37» и орбитальной станции «Салют-6».
После окончания космической карьеры Виктор Горбатко активно занимался общественной деятельностью. Он избирался народным депутатом СССР (1989–1991 гг.), был президентом Общества друзей Монголии, председателем центрального Союза филателистов СССР, а в 2000-е годы являлся почётным членом Президиума Краснодарской региональной общественной организации «Федерация космонавтики Кубани».
Виктор Горбатко награждён двумя орденами Ленина и двумя медалями «Золотая Звезда», орденами Дружбы, Красной Звезды, двумя медалями «За освоение целинных земель», медалью «За отличие в охране государственной границы СССР», удостоен Золотой медали им. К.Э. Циолковского АН СССР.
Он стал почётным гражданином городов Тирасполя, Краснодара, и Армавира.
