Родился 21 апреля 1900 года в селе Алтуфьево Московской губернии, ныне в черте города Москвы. Из семьи зажиточного крестьянина. Русский.

После Октябрьской революции 1917 года был сельским комсомольским активистом, с июня 1919 года - заведующий Народным домом (культурное и пропагандистcкое учреждение) в родном селе. С августа 1920 года - Красной Армии. Учился на Военно-хозяйственных курсах, с декабря 1920 года - в Военно-хозяйственной академии в Петрограде, которую окончил в 1924 году. После академии направлен на службу в Военно-хозяйственное управление РККА в июне 1924 года. Член РКП(б) с 1922 г.

Однако прослужил там менее двух месяцев и был переведён в органы ОГПУ СССР. Служил в Особом отделе ОГПУ: с 1 июня 1924 - помощник уполномоченного, с 30 мая 1925 года - уполномоченный, с 1 июля 1926 года - помощник начальника отделения. С 1 января 1929 года - заместитель начальника отделения Особого отдела ОГПУ Среднеазиатского военного округа (Ташкент). С 15 декабря 1929 года - начальник отделения Особого отдела ОГПУ 1-го корпуса (Москва). С 1 мая 1931 года - помощник начальника отдела Особого отдела ОГПУ Московского военного округа. С 10 августа 1932 года - заместитель начальника управления войск ОГПУ Московской области.

В 1933 году переведён с оперативной работы на руководящие должности в систему Главного Управления исправительно-трудовых лагерей (ГУЛАГ) НКВД СССР. С 1 апреля 1933 года - начальник 3-го отдела и заместитель начальника Дмитровского исправительно-трудового лагеря. В апреле 1935 года был снят с должности, исключен из партии ("за пьянство и сокрытие кулацкого происхождения") и направлен начальником промысла Ухто-Печорского исправительно-трудового лагеря НКВД в городе Ухта Коми АССР. С 11 марта 1936 года - начальник Воркутинского рудника, с 1 ноября 1936 года - начальник отделения того же лагеря. Возглавлял строительство силами заключенных железной дороги Воркута - Усть-Уса.

С 1 декабря 1937 года - помощник начальника Управления железнодорожного строительства НКВД СССР на Дальнем Востоке (город Свободный Амурской области). С 18 января 1940 года - начальник Нижне-Амурского Управления исправительно-трудовых лагерей НКВД (Комсомольск-на-Амуре Хабаровского края), отвечал за строительство железнодорожных путей и военных аэродромов на Дальнем Востоке. В 1941 году восстановлен в партии. С 1 апреля 1942 года - начальник Саратовского исправительно-трудового лагеря НКВД в городе Красноармейск Саратовской области, который также строил железную дорогу Камышин - Саратов для воинских перевозок.

С 21 сентября 1942 года - начальник Северо-Печорского Управления исправительно-трудовых лагерей НКВД (поселок Абезь Коми АССР). С 26 декабря 1946 года - заместитель начальника Главного управления лагерей железнодорожного строительства (ГУЛЖДС) МВД СССР. С 28 апреля 1947 года - начальник Северного управления железнодорожного строительства МВД (поселок Абезь Коми АССР). С 5 февраля 1949 г. начальник Северного управления железнодорожного строительства и заместитель начальника ГУЛЖДС МВД СССР.

По многочисленным свидетельствам бывших заключенных и самих работников МВД, Барабанов резко отличался от большинства начальников лагерей. Он стремился обеспечивать выполнение планов строительства не ценой жизней заключенных, а путём улучшения условий их труда и содержания. Сумел добиться через Москву улучшения питания воркутинских заключенных. Активно использовал их инициативу, внедрял всевозможные улучшения и новаторские предложения на производстве. Широко использовал право сокращения сроков и досрочного освобождения для передовиков производства. Пользовался большим авторитетом в среде и политических и уголовных заключенных.

С 14 июля 1950 года - начальник Управления исправительно-трудовых лагерей и строительства Цимлянского гидроузла Волго-Донского судоходного канала МВД. Этот узел был важнейшим объектом на строительстве Волго-Донского судоходного канала. О масштабах работ говорит такой факт, что в 1951 году на Цимлянском гидроузле работало свыше 43 тысяч заключенных и около 6 тысяч человек вольнонаёмного персонала. Огромный объем работ был выполнен в срок и в июле 1952 года канал был сдан в эксплуатацию, по нему прошёл первый теплоход.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 19 сентября 1952 года за особые выдающиеся заслуги и самоотверженную работу по строительству и вводу в эксплуатацию Волго-Донского судоходного канала имени В.И. Ленина, Цимлянской гидроэлектростанции и сооружений для орошения первой очереди в 100 тысяч гектаров засушливых земель Ростовской области полковнику Барабанову Василию Арсентьевичу, начальнику управления строительства Цимлянского гидроузла присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».

С 11 июля 1952 года - начальник Главспецнефтестроя МВД СССР, в состав которого входили 6 крупных лагерей. С 3 июля 1954 года - первый заместитель начальника ГУЛАГа МВД СССР. С 20 июня 1956 года - на пенсии.

Жил в Москве. Работал в редакции газеты "Известия". Скончался 5 марта 1964 года. Похоронен в Москве на Донском кладбище.

Специальные звания:
старший лейтенант государственной безопасности (26.12.1941),
подполковник государственной безопасности (3.06.1944),
полковник (18.04.1946).

Награждён 3 орденами Ленина (12.05.1945, 27.11.1950, 19.09.1952), 2 орденами Красного Знамени (3.11.1944, 5.11.1954), орденами Отечественной войны 2-й степени (21.06.1946), Трудового Красного Знамени (28.06.1941), Красной Звезды (15.09.1943), медалью «За трудовое отличие» (1941), другими медалями, знаком "Почётный работник ВЧК-ОГПУ (1932).