Vladimir Veremeenko commence sa carrière à l'Avtodor Saratov. Il rejoint le Dynamo Saint-Pétersbourg en 2004, où il restera deux saisons. Il est sélectionné par les Wizards de Washington au de la draft 2006. De 2006 à 2008, il porte le maillot du BC Khimki Moscou. Veremeenko signe un contrat avec UNICS Kazan en . Il est transféré des Wizards aux Bulls de Chicago le lors d'un transfert envoyant Kirk Hinrich aux Wizards.