Советский и российский актёр театра и кино. В кино Валерий Гатаев начал сниматься с середины 1960-х. Знаменитым актёра сделала запомнившаяся всем роль Фрола Курганова в телесериале «Тени исчезают в полдень» (1971).
В 1972 году Валерий Гатаев снялся в роли Григория Котовского в историко-революционном фильме «Последний гайдук». Впоследствии Гатаева задействовали в кино в основном в ролях второго плана. В 1998 году он снялся вместе с Аленом Делоном, Ванессой Паради, Жан-Полем Бельмондо и Александром Яковлевым во французском боевике «Один шанс на двоих».
Народный артист РСФСР (1986).