Виктор Гольдшмидт родился 27 января 1888 года в Цюрихе (Швейцария). Его родители назвали своего сына в честь учителя отца, Виктора Майера. Семья Гольдшмидта переехала в Норвегию в 1901 году, когда глава семьи получил должность профессора химии в Кристиании (старое название Осло).

Первая научная работа Гольдшмидта называлась «Контактовый метаморфизм в окрестностях Кристиании». В ней он впервые применил термодинамическое правило фаз к геологическим объектам. Серия его работ под названием «Геохимия элементов» считается началом геохимии.

Работы Гольдшмидта о атомных и ионных радиусах оказали большое влияние на кристаллохимию. Он придумал геохимическую классификации элементов, предложил закон изоморфизма, названый его именем. Он выдвинул одну из первых теорий относительно состава и строения глубин Земли, причем предсказания Гольдшмидта подтвердились в наибольшей степени. Одним из первых рассчитал состав верхней континентальной коры.

Во время немецкой оккупации Гольдшмидт был арестован, но незадолго до запланированной отправки в концентрационный лагерь был похищен Норвежским Сопротивлением, и переправлен в Швецию. Затем он перебрался в Англию, где жили его родственники. После войны он вернулся в Осло.

Виктор Гольдшмидт умер в возрасте 59 лет 20 марта 1947 года в Осло. Его главный труд, «Геохимия», был отредактирован и издан посмертно в Англии в 1954 году.