С началом войны находился на прежней должности. В августе — сентябре принимал участие во вводе советских войск на территорию Ирана, а в октябре был направлен на учёбу на курсы усовершенствования начальствующего состава при Военной академии механизации и моторизации РККА, после окончания которых с января 1942 года временно исполнял должность офицера Генштаба Красной Армии. В марте был назначен на должность офицера Генштаба при танковой дивизии, в мае — на должность старшего офицера Генштаба при 23-м танковом корпусе, а в октябре — на должность начальника штаба этого корпуса, который принимал участие в оборонительных боевых действиях под Сталинградом. В октябре корпус был выведен в Приволжский военный округ, в период с 16 октября по 28 ноября В. В. Кошелев как врид командира этого корпуса занимался вопросами его формирования.