Ավարտել է Ռազմա–բժշկական ակադեմիան և Լենինգրադի համալսարանի քիմիական ֆակուլտետը (1924 թվական)։ Եղել է Վերնադսկու աշակերտը և մերձավոր աշխատակիցը։ ԽՍՀՄ ԳԱ Վերնադսկու անվան երկրաքիմիայի և անալիտիկ քիմիայի ինստիտուտի տնօրեն (1947 թվականից), Մոսկվայի համալսարանի երկրաքիմիայի ամբիոնի վարիչ (1953 թվականից), ԽՍՀՄ ԳԱ փոխնախագահ (1967 թվականից)։ Վինոգրադովի հետազոտություններն ունեն լայն ընդգրկում՝ կենսաերկրաքիմիայից մինչև տիեզերաքիմիա։ Ուսումնասիրել է օրգանիզմների քիմիական կազմի փոփոխությունները, գիտության մեջ է մտցրել կենսաերկրաքիմիայի պրովինցիաներ հասկացությունը։ Երկրաքիմիայի բնագավառում առաջ է քաշել երկրաբանական պրոցեսների ֆիզիկաքիմիայի տեսության ստեղծման գաղափարը։ Մշակել է Երկրի քիմիական զարգացմանը, իզոտոպների երկրաքիմիային վերաբերող և մի շարք այլ հարցեր։ ԽՍՀՄ գիտության մեջ ստեղծել է իզոտոպների երկրաքիմիա գիտական ուղղությունը։ Նրա ղեկավարությամբ է կատարվել Լուսնից «Լուսին—Т6» ապարատով երկիր բերված բնահողի նմուշի ուսումնասիրությունը։ Կատարել է ռադիոքիմիական հետազոտություններ և անմիջականորեն մասնակցել ատոմային արդյունաբերության ստեղծմանը։ Վինոգրադովը միջազգային Պագուոշյան կոնֆերանսների անդամ էր, մի շարք արտասահմանյան ԳԱ-ների անդամ, ամերիկյան և ֆրանսիական երկրաբանական ընկերությունների պատվավոր անդամ, երկրաքիմիայի և տիեզերաքիմիայի միջազգային ասոցիացիայի պատվավոր նախագահ։ Լենինի անվան մրցանակ (1934 թվական), ԽՍՀՄ 3 պետական և լենինյան մրցանակներ։ Պարգևատրվել է Լենինի 5 շքանշանով։
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 11, էջ 456)։