Вељко Петровић је рођен у Сомбору, 23. јануара по старом, а 4. фебруара 1884. године по новом календару. У родном граду је завршио основну школу и Гимназију. Студира право у Пешти, а након апсолвирања одлази у Загреб, где постаје уредник литерарне и фељтонистичке рубрике Србобрана. Године 1907. сели се у Сремску Митровицу и постаје уредник Слободе, а након две године прелази у Сарајево, где се запошљава у редакцији Српске ријечи. Држављанин Србије постаје 1911. године, а током Првог балканског рата је био ратни дописник Браника из Новог Сада и сарајевског гласила  Народ. 

Када је Србији објављен рат, Петровић као добровољац, са војском и избеглим народом, прелази Албанију, одакле је упућен у новинарски пропагандни биро у Женеви. У последњој ратној години, изабран је за члана Југословенског одбора у Лондону, а 1919. постављен за референта у Одсеку Министарства просвете за Бачку, Банат и Барању у Новом Саду. Наредне године је премештен у Министарство просвете у Београду, где је на разним дужностима остао до почетка Другог светског рата. Почетком новембра 1941. године  одведен је у логор на Бањици, одакле је пуштен у фебруару 1942. године. После Другог светског рата постављен је за директора Народног музеја. Ту функцију ће обављати до одласка у пензију, 1962. године.

Осим поезије, створио је обиман опус који чине приповетке и новеле. Српска књижевна задруга је 1925. године објавила избор из његовог приповедачког дела. Написао је и велики број есеја, огледа, чланака из књижевности и ликовне уметности. За дописног члана Српске академије наука изабран је 1924. године, а дванаест  година касније постаје и редован члан Академије. Током треће и четврте деценије 20. века, одржао је читав низ предавања посвећених савременој југословенској књижевности. Као гост ПЕН-клуба, о овој теми говорио је у Берлину. Председник Српске књижевне задруге постаје 1945. године, а 1953. је изабран је за председника Матице српске, чији почасни доживотни председник постаје након три године.  Вељко Петровић је одликован Орденом заслуга за народ 1954. године, а исте године добија и награду Савеза књижевника Југославије за животно дело. Године 1952. изабран је за дописног члана ЈАЗУ. 

Преминуо је у Београду 27. јула 1967. године и сахрањен је у Алеји великана. Супруга Мара је, поштујући његову жељу, предала пишчеву заоставштину граду Београду. У родном Сомбору, 2007. године је установљена је награда са именом овог песника, приповедача и есејисте, која се додељује за свеукупно приповедачко дело савременог писца на српском језику. Награда „Вељкова голубица” уручује се сваке године средином октобра, на манифестацији „Вељкови дани”.

Протичу дани безбојни и прости,

круне се, бришу, без икаква трага, 

ко смртни, што не остављају блага,

па им се име дроби, ко и кости.

Протичу дани дремљиви и гњили,

без емоција, у тупој несвести –

и стално гину под времена пести,

као да нису никада ни били.

Јалови, млаки, једнолико сиви;

без бујности, топлине и без зрака,

ко мутни дани одртих божјака.

О, зар то је живот? Зар се ово живи?

Зар тако да ме мластост моја мине?

Ко облак који скрива огањ грома,

а после, као маглуштина трома,

у кужној дољи над мочари плине.

О, пре но што ми усуд грмне: дости!

и смрзне жарки ток плахе ми крви,

пре но све снове крилате ми смрви

незграпни жрвањ пусте обичности:

још један час, о, само онај желим,

кад се разбукти узаврела младост,

и за животом раскалашна радост

затрепти снова живцима већ свелим;

ах, онај часак раскошни и врући,

кад једним махом досегнути све ћу;

блаженства правог сву заносну срећу,

за којом тол’ко већ гинем чезнући.

Па у тај тренут сјајни, узрујани,

када се бацим на пучину страсти,

и срчућ’ сок опојних, врелих сласти

набујам снагом, ко древни Титани:

нек дух мој горди, на врхунцу миља

– ослобођен свих уских, губих пута –

прхне, и презрев нискост земних кута,

распе се зраком бескрајног свесиља!..

Протичу дани безбојни и прости,

круне се, бришу, без икаква трага, 

ко смртни, што не остављају блага,

па им се име дроби, ко и кости.

Протичу дани дремљиви и гњили,

без емоција, у тупој несвести –

и стално гину под времена пести,

као да нису никада ни били.

Јалови, млаки, једнолико сиви;

без бујности, топлине и без зрака,

ко мутни дани одртих божјака.

О, зар то је живот? Зар се ово живи?

Зар тако да ме мластост моја мине?

Ко облак који скрива огањ грома,

а после, као маглуштина трома,

у кужној дољи над мочари плине.

О, пре но што ми усуд грмне: дости!

и смрзне жарки ток плахе ми крви,

пре но све снове крилате ми смрви

незграпни жрвањ пусте обичности:

још један час, о, само онај желим,

кад се разбукти узаврела младост,

и за животом раскалашна радост

затрепти снова живцима већ свелим;

ах, онај часак раскошни и врући,

кад једним махом досегнути све ћу;

блаженства правог сву заносну срећу,

за којом тол’ко већ гинем чезнући.

Па у тај тренут сјајни, узрујани,

када се бацим на пучину страсти,

и срчућ’ сок опојних, врелих сласти

набујам снагом, ко древни Титани:

нек дух мој горди, на врхунцу миља

– ослобођен свих уских, губих пута –

прхне, и презрев нискост земних кута,

распе се зраком бескрајног свесиља!..

...То је велики, висок, свети позив! Поет чини реч и језик светим, он оплемењава оно што је свакидашње, реч под његовим дотицајем добија своју нову вредност; и то она реч са пијаце, олињала и вулгарна... Замислите каква је то величина: да од таквог грубог материјала за ефемерне потребе, само од његовог даха, постају трајне, духовне творевине! У песнику је оправдање и постојања једне нације; од свих синова народа и отаџбине, он је најрођенији, јер је свим својим бићем и суштином везан за језик, границе и моћ, за судбину свога народа и своје земље. 

Вељко Петровић у разговору са Бранимиром Ћосићем, 

објављеном у књизи Десет писаца – десет разговора, 

приредио Јован Пејчић, Бор, Народна библиотека, 2002, стр. 51