Родился 19 июля 1923 года.

Начал занятия боксом в московском «Спартаке» в 1936 году. Чемпион Москвы среди юниоров 1940 года. В 1941 году ушёл добровольцем на фронт. Служил командиром роты ночной разведки. Под Сталинградом был ранен в руку. В послевоенное время Островерхов — один из лучших тренеров страны. Большая часть его тренерской деятельности связана со «Спартаком». Воспитанниками Виталия Андреевича были: двукратный призер олимпийских игр Алексей Киселев, двукратный чемпион Европы Юрий Громов, писатель Юлиан Семенов, академик Юрий Осипьян, актер Владимир Высоцкий. Островерхов учредитель «Ассоциации содействия реабилитации и физическому воспитанию детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей» (1991 г.) С 1995 года Российский совет «Спартака» проводит ежегодный турнир по боксу среди юношей — «Мемориал заслуженного тренера СССР Виталия Островерхова».

Виталий Андреевич был награжден орденами «Отечественной войны» 1 и 2 степени. Долгие годы возглавлял Федерацию бокса Москвы, был председателем Всесоюзного совета ветеранов бокса В.А. Островерхов умер 7 мая 1995 годау, похоронен в Москве.