Родился 15 марта 1860 года в Одессе в семье учителя казенной еврейской школы Арона Хавкина и его жены Розалии Дувид-Айзиковны Ландсберг. В 1884 г. окончил Новороссийский университет в Одессе, где его учителем был И. Мечников, под влиянием которого молодой Владимир Хавкин заинтересовался зоологией простейших. В студенческие годы был близок к революционерам-народникам, за что дважды изгонялся из университета и подвергался арестам. Отлученный как еврей от университетской науки (несмотря на то, что уже первые его работы были в 1885–86 гг. опубликованы в солидном парижском журнале “Анналы естественных наук”), Хавкин в 1888 г. навсегда покинул Россию и принял предложенное ему место приват-доцента Лозаннского университета. В 1889 г. он по рекомендации И. Мечникова стал сотрудником Пастеровского института в Париже, где к 1892 г. создал первую эффективную вакцину против холеры, доказав на самом себе ее безопасность для человека.
Поскольку до этого медицина и наука в целом были бессильны против холеры, британское правительство разрешило Хавкину испробовать его вакцину в Индии, где в это время свирепствовала эпидемия, уносившая сотни тысяч человеческих жизней. В начале 1893 г. Хавкин отправился в Индию в качестве государственного бактериолога и немногим более чем за два года, наладив производство вакцины, лично участвовал, объездив для этого всю страну, в вакцинации свыше 42 тыс. человек, среди которых заболеваемость холерой и особенно смертность от нее сократились в десятки раз. Ставшие после этого массовыми и применяющиеся в улучшенном виде до сих пор, прививки вакцины Хавкина в Индии, а затем и в других странах покончили с беспомощностью человечества перед холерными эпидемиями.
Таким же решающим был вклад Владимира Ароновича в борьбу с чумой, эпидемия которой поразила в 1896 г. второй по величине город Индии Бомбей и его окрестности. Прибыв туда по просьбе властей, Хавкин с небольшим штатом сотрудников за три месяца создал первую эффективную противочумную вакцину, снова доказал ее безопасность вначале на себе, а затем в течение нескольких лет непосредственно участвовал в вакцинации населения. Отчеты представителей ряда стран (в том числе России, Германии, Франции и Италии), направленных их правительствами в Индию наблюдать за эпидемией чумы, о поразительных результатах использования вакцины Хавкина способствовали ее всеобщему признанию.
Созданная Хавкиным в 1896 г. в Бомбее небольшая противочумная лаборатория стала впоследствии крупнейшим в Юго-Восточной Азии исследовательским центром по бактериологии и эпидемиологии и с 1925 г. носит название Институт имени Хавкина. В 1897 г. королева Виктория наградила учёного одним из высших орденов империи. Блестящая научная карьера Владимира Ароновича Хавкина увенчалась тем, что в 1915 г. по его рекомендации британские войска, участвовавшие в боевых действиях на фронтах Первой Мировой войны, впервые получили прививку тройной вакцины (против брюшного тифа и двух основных разновидностей паратифа).
Последние 15 лет жизни Хавкин прожил в Париже, посвятив себя соблюдению заповедей иудаизма, в верности которому он стал видеть единственную возможность сохранения еврейского народа. Поддерживая идею воссоздания еврейского государства в Эрец-Исраэль, он утверждал, что еврейским оно окажется лишь в том случае, если будет основано на религиозных принципах. Часть своего немалого состояния Хавкин завещал в пользу иешив в Восточной Европе.
Скончался Владимир Аронович Хавкин 26 октября 1930 года в Лозанне, Швейцария.