Родился 23 марта 1961 года в поселке Пельмин-Бор Гайанского района Пермской области.
В 1983 окончил Пермский государственный университет по специальности правоведение. Проходил стажировку в Главной военной прокуратуре, краткосрочное обучение в ФГОУВПО «Северо-Западной академии государственной службы» по программе «Государственная политика в сфере противодействия коррупции», а также профессиональную переподготовку в ФГОУВПО «Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации» по программе «Государственное и муниципальное управление».
С 1983 по 1986 год работал помощником прокурора, следователем и старшим следователем в прокуратурах Пермской области и Коми АССР. С 1987 по 2011 год проходил службу в военных прокуратурах разных округов, в том числе в должностях военных прокуроров Магаданского, Сертоловского и Санкт-Петербургского гарнизонов, а также заместителя военного прокурора Северного флота.
Работу в администрации Выборгского района Санкт-Петербурга начал в 2011 году. С июня 2011 года занимал должность начальника отдела по вопросам законности, правопорядка и безопасности, в сентябре 2013 года был назначен на должность заместителя главы администрации, с июля 2018 года стал первым заместителем главы администрации, с сентября 2021 года временно исполнял обязанности главы администрации Выборгского района, а с апреля 2022 года был назначен на пост главы администрации Выборгского района.
Полунин Виктор Михайлович является полковником юстиции в запасе и действительным государственным советником Санкт-Петербурга 1 класса.