Виталий Михайлович Жолобов родился 18 июня 1937 года в селе Старая Збурьевка Голопристанского района Херсонщины.

В 1959 году окончил Азербайджанский институт нефти и газа, работал инженером, затем проходил службу в Советской Армии инженером-испытателем в авиационной части.

В 1963 году был зачислен в отряд советских космонавтов. Прошёл полный курс подготовки к полётам на космических кораблях серии «Союз» и военной орбитальной станции «Алмаз». В 1974 году окончил Военно-политическую академию имени В. И. Ленина.

С 6 июля по 24 августа 1976 года совершил космический полёт в качестве бортинженера корабля «Союз-21» и орбитальной станции «Салют-5». Экспедиция продолжалась 49 суток. В ходе полёта экипаж выполнял важные научные и специальные задачи на орбите.

За успешное выполнение космического полёта и проявленные мужество и героизм Виталию Михайловичу Жолобову было присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда».

После полёта продолжал работу в Центре подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина, был командиром группы слушателей-космонавтов и инструктором-космонавтом. В 1981 году завершил службу и был уволен в запас.

Виталий Михайлович внёс значительный вклад в развитие отечественной космонавтики и подготовку новых поколений покорителей космоса. Его заслуги отмечены государственными наградами, а также званиями почётного гражданина ряда городов.

Херсонщина гордится Виталием Михайловичем Жолобовым — Героем Советского Союза, лётчиком-космонавтом СССР, внёсшим значительный вклад в развитие отечественной космонавтики и подготовку новых поколений покорителей космоса.