Воспитанник череповецкого хоккея.

Владимир Воробьёв начал свою профессиональную карьеру в 1989 году в Первой Лиге чемпионата СССР в составе родного череповецкого «Металлурга». В 1992 году на драфте НХЛ был выбран в 10 раунде под общим 240 номером клубом «Нью-Йорк Рейнджерс». С 1993 по 1996 год Владимир был игроком московского «Динамо», в составе которого стал Чемпионом России, обладателем Кубка МХЛ и двукратным серебряным призёром первенства (1994 и 1996).

В 1996 году перешёл в «Нью-Йорк Рейнджерс», в составе которого провёл 16 матчей. Кроме того, Владимир провёл 61 игру в составе клуба АХЛ «Бингхэмтон Рейнджерс», набрав 51 очко (23+28) в 65 матчах. С 1997 по 2000 год Владимир в основном выступал в низших североамериканских лигах. 23 марта 1999 года Воробьёв был обменян из Нью-Йорка в «Эдмонтон Ойлерз», в составе которого провёл лишь 3 матча, в которых забросил 2 шайбы.

В 2000 году Владимир вернулся домой в Череповец. В 38 играх за «Северсталь» он забросил 9 шайб и отдал 4 голевые передачи, тем самым внеся значительный вклад в завоевание командой бронзовых медалей чемпионата страны — первых в истории Череповца.

В 2001 году Воробьёв вернулся в московское «Динамо», в составе которого вновь стал Чемпионом России.

В 2005 году Владимир перешёл в казанский «Ак Барс», где с ходу стал чемпионом страны и обладателем Кубка европейских чемпионов. В 2007 году Воробьёв стал игроком уфимского «Салавата Юлаева». В том же сезоне Владимир стал четырёхкратным чемпионом России, а в сезоне 2009/10 команда Воробьёва стала обладателем бронзовых медалей.

30 июня 2010 года Владимир вернулся в «Северсталь». В сезоне 2010/11 он был капитаном команды, набрав 6 (2+4) очков в 35 проведённых матчах. Сразу после окончания сезона Воробьёв принял решение завершить свою профессиональную карьеру, после чего перешёл на тренерскую работу в родном клубе.

В составе сборной России Владимир Воробьёв принимал участие в двух чемпионатах Мира — 1995 и 1996 годов, на которых он набрал 4 (0+4) очка в 14 проведённых матчах.