Родился 15 марта 1908 года в селе Русаново (ныне Терновского района Воронежской области). Окончил среднюю школу. С октября 1930 года в рядах Красной Армии, призван Жердевским РВК (Тамбовской области). Окончил Серпуховскую военную авиационную школу лётчиков. Служил в строевых частях ВВС.

Участник Советско-Финляндской войны с декабря 1939 по 13 марта 1940 гг. в должности командира 4-й эскадрильи 27-го ИАП. Летал на И-153, воздушных побед не имел.

С 22 июня 1941 года капитан В. И. Ненашев в действующей армии: в должности командира эскадрильи 27-го ИАП. Боевую работу начал в составе 6-го ИАК ПВО (Московской зоны ПВО), летая на И-16 и МиГ-3. Осуществлял прикрытие города и военных объектов Москвы с воздуха, помимо выполнения задач ПВО вылетал на прикрытие своих войск и штурмовку войск противника.

12 сентября 1941 года был назначен командиром 563-го ИАП (3 сентября 1943 года преобразован в 116-й Гвардейский ИАП), который формировался в Московском военном округе из личного состава 6-го ИАК ПВО. С 21 сентября 1941 года приступил к боевой работе на Ленинградском фронте (в составе 3-й Резервной авиагруппы СВГК и ВВС 54-й Армии), летая на МиГ-3. 21 сентября 1941 года капитан В. И. Ненашев открыл боевой счёт полка: в воздушном бою в районе железнодорожных станций Жихарева и Назия сбил 2 истребителя Ме-109. 30 января 1942 года полк убыл на доукомплектование и переучивание. В 8-м ЗИАП Приволжского Ввоенного округа (посёлок Багай-Барановка, Саратовской области) переучился на новую технику.

С 13 апреля 1942 года приступил к боевой работе на Брянском фронте (в составе 8-й Ударной авиагруппы РСВГК, с мая 1942 года - 205-й ИАД, 2-й Воздушной армии), летая на Як-1. 19 июля 1942 года полк без матчасти убыл на доукомплектование в город Борисоглебск. С 13 августа 1942 года возобновил боевую работу уже на Воронежском фронте (в составе 205-й ИАД, 2-й Воздушной армии). С 9 сентября 1942 года воевал на Сталинградском фронте, с 30 сентября 1942 года - на Донском фронте (в составе 283-й ИАД, 16-й Воздушной армии).

С 6 декабря 1942 года полк проходил переформирование на станции Желтухино (Сталинградской области) и занимался по плану учебно-боевой подготовки. С 9 марта 1943 года возобновил боевую работу на Центральном фронте, который 20 октября 1943 года был переименован в Белорусский фронт (в составе 283-й ИАД, 16-й Воздушной армии), летал на Як-1Б.

С 26 января 1944 года Гвардии подполковник В. И. Ненашев служил в Управлении 283-й ИАД (13-го ИАК). Вёл боевую работу на 1-м Белорусском фронте, летал на Як-1Б и Як-3.

К 9 мая 1945 года заместитель командира  283-й истребительной авиационной дивизии  (13-й истребительный авиационный корпус, 16-я Воздушная армия, 1-й Белорусский фронт) Гвардии полковник В. И. Ненашев совершил 263 боевых вылета, в 26 воздушных боях сбил лично 6 самолётов противника (в наградных документах говорится о 7 личных и 1 групповой победах). Участвовал в обороне Москвы, Ленинграда и Сталинграда, в Курской битве. Освобождал Белоруссию и Варшаву, принимал участие в Берлинской наступательной операции.

После окончания войны продолжал служить на различных должностях в ВВС. Командовал дивизией, был заместителем командующего Приволжским округом ПВО. Скончался 25 июня 1955 года от болезни. Похоронен в городе Самаре (ныне центр Поволжского экономического района и Самарской области).

Награждён орденами: Красного Знамени (26.02.1942, 28.08.1944), Александра Невского (18.07.1943), Суворова 3-й степени (09.06.1945), Кутузова 3-й степени (07.04.1945), Отечественной войны 2-й степени (30.01.1943), Красной Звезды (14.08.1942, 06.11.1945); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (03.11.1944).