В 1975 г. был назначен директором Чепецкого механического завода в Удмуртии, с 1979 г. возглавлял Машиностроительный завод в Электростали. В середине 80-х перешел на работу в Министерство среднего машиностроения СССР. В 1988 г. занял пост замглавы ведомства.
Читайте также: Скончался бывший министр финансов России Александр Лившиц
Спустя год возглавил Министерство атомной энергетики и промышленности СССР. На этой должности Виталий Коновалов пробыл два года. В 90-х работал первым заместителем министра России по атомной энергии.
С 2000 г. руководил компанией "ТВЭЛ". Он был одним из ее создателей.
Награжден множеством орденов и медалей СССР и России. Также Виталий Коновалов являлся лауреатом Госпремии СССР и премии им. Петра Великого.