1962年，开始在华南师范学院英语系学习。1964年，从华南师范学院英语系辍学，后考上北京电影学院导演系本科。1969年，从北京电影学院导演系毕业后到部队锻炼。1973年，开始在八一电影制片厂故事片部工作。
1981年，担任剧情电影《
许茂和他的女儿们》的助理导演。1983年，执导个人首部电影《
道是无情胜有情》，该片入围第4届中国电影金鸡奖最佳故事片奖，获得《文汇报》“新时期十年电影奖”导演处女作奖。
1986年，执导由
巫刚、
胡亚捷共同主演的战争电影《
雷场相思树》，该片获得中国广播电影电视部年优秀影片奖、第7届国电影金鸡奖特别奖，他凭借该片入围第7届中国电影金鸡奖最佳导演奖。
1991年，与多名导演联合执导战争电影《
大决战第一部：辽沈战役》；同年，执导由
古月、
苏林、
赵恒多联合主演的电影《
大决战第二部：淮海战役》。1992年，执导电影《
大决战第三部：平津战役》，该片获得第12届中国电影金鸡奖最佳故事片奖、第15届百花奖最佳故事片奖，他凭借该片获得第12届中国电影金鸡奖最佳导演奖。
1996年，由其执导的战争电影《
大转折―挺进大别山》上映，该片获得第3届中国电影华表奖优秀故事片奖、中共中央宣传部“五个一工程”奖，他凭借该片获得第3届中国电影华表奖优秀导演奖、第17届中国电影金鸡奖最佳导演奖；同年，执导电影《
大转折——鏖战鲁西南》。
1997年，韦廉获得“德艺双馨艺术家”奖。1999年，自编自导战争电影《
大进军：大战宁沪杭》，该片获得第6届中国电影华表奖优秀故事片奖、第3届夏衍文学奖三等奖。2000年，获得第7届北京大学生电影节组委会特别奖。2003年，执导传记电影《
周恩来万隆之行》，该片获得第9届中国电影华表奖优秀影片三等奖。
2005年，获得“国家有突出贡献电影艺术家”奖；同年，执导抗战电影《太行山上》，该片获得第12届中国电影华表奖优秀故事片奖、第25届中国电影金鸡奖最佳故事片奖，他凭借该片入围第25届中国电影金鸡奖最佳导演奖；此外，还执导了由
李雪健、赵二湖联袂主演的传记剧《
赵树理》，该剧获得中共中央宣传部“五个一工程”奖。
2008年，由其执导的现代军旅剧《
郭海的家事》首播，该剧主要讲述在大裁军背景下，发生在两个家庭成员之间的故事。2009年，与王伟民联合执导军事剧《
江阴要塞》。2010年，执导由
王志飞、
陈逸恒、
宋晓英联合主演的现代剧《
政协主席》。
2011年，执导改编自真实故事的军情战争剧《
我的军号》。2015年，执导近代革命剧《
铁血将军》，该剧由
侯勇、
刘芳毓、
李丞峰联合主演；同年，由其执导的剧情电影《
白石山下一家人》上映，该片根据张胜利赡养孤寡老人18年的事迹为背景改编。
2016年，担任战争电影《
我的战争》的制作人，该片由
彭顺执导。2018年，由其执导的红色电影《策反》上映。2019年，执导红色战争电影《突围》，该片于年底上映。
韦廉属于“第四代”导演，他厚积薄发，坚守电影的人文价值和个人的艺术风格。从战争片可以看出他力求在同样类型的电影模式中，开拓出不同的表现方法。虽然以拍大片闻名，但韦廉导演仍以精雕细刻、工笔写意见长（《中国艺术报》评）。他的电影经历并不复杂，且就同代电影人或导演而言，他是很幸运的，无论是历史机遇还是创作上的收获。他是一位标新立异意识很强烈的导演，他总想创造一种与众不同的银幕效果，其中有成功的，也有失败的，这很正常，但即使是失败或不尽如人意，韦廉的导演心态还是值得称赞的（《当代电影》评）。