Родился 25 декабря 1912 года в станице Назамаевская ныне Павловского района Краснодарского края в семье сельского врача.
Трудовую деятельность начал в 1930 году мотористом на нефтяных промыслах Чечено-Ингушской АССР. В 1936 году окончил Грозненский нефтяной институт и начал работать бурильщиком Лок-Батайской конторы бурения «Бакнефти». В 1936-1937 годах служил в Красной Армии, учился в школе командиров РККА, завершил службу в звании лейтенанта.
В 1937 году назначен начальником буровой Сызранской конторы бурения, возглавил комсомольскую бригаду. В июне 1939 года вступил в ВКП(б)/КПСС. Несколько месяцев спустя назначен директором Сызранской конторы бурения.
В 1940-1946 годах – директор конторы бурения треста «Сахалиннефть». В 1941 году не был призван на фронт, оставлен на Сахалине «для нужд нефтяной отрасли». Вместе с другими опытными нефтяниками наставлял молодёжь, которая трудилась на буровых.
В 1946 году назначен директором конторы бурения треста «Ставропольнефть». Участвовал в совершенствовании методов турбинного, двуствольного наклонного и кустового бурения. В 1949 году впервые награждён орденом Ленина, назначен управляющим трестом «Ставропольнефть». Через некоторое время возглавил всё управление «Куйбышевнефть». Активно используя административный ресурс, реформировал и модернизировал работу организации. Применял научные разработки для нефтяной отрасли. В это время, по его инициативе была построена первая в стране комплексно-механизированная установка. Она наглядно показывала все технические новинки в бурении, собранные воедино. Впоследствии были переоборудованы все предприятия «Куйбышевнефти».
В 1960-1965 годах – заместитель председателя Куйбышевского Совета народного хозяйства, начальник управления нефтяной промышленности Средне-Волжского Совета народного хозяйства (совнархоза).
В 1965-1977 годах – руководитель Главного тюменского производственного управления по нефтяной и газовой промышленности («Главтюменьнефтегаз»). В это время разрабатываются все главные месторождения Западной Сибири, в том числе крупнейшее – Самотлорское.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 23 мая 1966 года, за выдающиеся заслуги в выполнении заданий семилетнего плана по добыче нефти и достижение высоких технико-экономических показателей в работе, Муравленко Виктору Ивановичу присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».
При его активном участии в Западной Сибири была создана главная топливно-энергетическая база СССР с развитой инфраструктурой. На протяжении всей карьеры проявлял себя как умелый, способный на нестандартные решения, чуткий к подчинённым руководитель, умевший рисковать и брать на себя ответственность.
Лауреат Ленинской премии (1966, за научное обоснование и практическое внедрение блоковых систем разработки нефтяных месторождений Куйбышевской области). Лауреат Государственной премии СССР (1972, за разработку и внедрение комплекса технико-технологических и организационных решений, обеспечивших в сложных природно-климатических условиях высокие темпы разбуривания нефтяных месторождений Западной Сибири и ускоренное создание нового нефтедобывающего района).
Отличник нефтяной промышленности СССР (1966). Почетный нефтяник СССР (1970) Почётный гражданин Ханты-Мансийского автономного округа (1995, посмертно). Депутат Верховного Совета СССР 8-го и 9-го созывов (с 1970 года). Профессор.
Умер 15 июня 1977 года в Москве. Похоронен в Тюмени на Червишевском кладбище (автор надгробного памятника – скульптор Ф. Согоян).
Именем Виктора Ивановича названы: город, месторождения нефти и газа, горный перевал, буровое судно, научно-исследовательский институт, школа, самолет Ту-154 компании U-Tair. По итогам конкурса «Великие имена России» в 2018 году аэропорт города Нижневартовск было решено назвать именем Виктора Муравленко. 31 мая 2019 года указом Президента РФ имя Виктора Муравленко официально присвоено аэропорту Нижневартовска.
Учреждена премия имени В. И. Муравленко, создан Тюменский областной общественный фонд.
В Тюмени одна из улиц названа именем Муравленко. Его именем назван Дворец культуры «Нефтяник».
Мемориальная доска по адресу ул. Амурская, 75.
Мемориальная доска по адресу ул. Ленина, 65.
Мемориальная доска по адресу ул. Ленина, 67.
Мемориальная доска по адресу ул. Шиллера, 12.
По адресу ул. Республики, 62 находится Памятный знак (бюст) Герою социалистического труда В. И. Муравленко.
По адресу ул. Щербакова, 94 находится Памятный знак в честь 100-летия со дня рождения В. И. Муравленко.