Веселин Стоянов е син на Ан. Стоянов и брат на Андрей Стоянов. Представител на т.нар. „второ поколение“ български композитори, един от основателите на Дружеството на българските компонисти “Съвременна музика” през 1933 г. Завършва пиано в ДМА (дн. НМА “проф. П. Владигеров”) като ученик на брат си през 1926 г. Същата година постъпва в Академията за музика и драматично изкуство във Виена в класа по пиано на проф. В. Ебенщайн и композиция при проф. Ф. Шмит, частно учи пиано при П. Де Кон и оркестрация при Вундерер. След завръщането си в България работи като частен преподавател по пиано и теория на музиката и концертира като пианист и диригент (1931-­37 г.). От 1937 г. преподава музикално-теоретични дисциплини в ДМА. От 1945 г. е професор по композиция и музикални форми, декан на теоретичния факултет (1952 г.) и ректор (1956­-62 г.). Директор на Софийската опера (1953­-54 г.). Въпреки че пише в различни жанрове, нагласата му е преди всичко към инструментално мислене и драматургически разгърнатата симфонизация, реализирани чрез използването на лайтмотивна техника, богата хармония и пищна, често екзотична като звучност оркестрация. Търсейки свой подход към постигането на национална звучност, той вплита (инкрустира) мелодика и ритмика във фолклорен стил, без да използва оригинални образци. Веселин Стоянов е автор на 3 опери, балет, оперети; на симфонична и камерна музика; 3 концерта за пиано и оркестър; хорови, солови и масови песни; филмова музика и др. Редица негови произведения са се утвърдили като образци на българска музика и на световната сцена. Сред тях са гротескната сюита “Бай Ганьо” по Ал. Константинов (1941 г.), “Рапсодия (1956 г.) и “Празнична увертюра” (1959 г.); инструменталните концерти, написаните през 30-те години Соната и Сюита за пиано, Соната за цигулка и пиано, струнните квартети и др.

Публикува студии и статии по въпроси на музикалната естетика, музикалните форми и съвременната българска музика.

Музикално-сценични произведения:
Опери:
“Женско царство”, либр. Стефан Костов по едноименната му комедия (1935, София);
“Саламбо”, либр. Б. Борозанов по романа на Г. Флобер (1940, София);
“Хитър Петър” ­ комична, либр. авт./М. Москов (1952; 1958, София).

Оперети:
“Абдал Фирус” (“Роб на любовта”) (1936, София);
“В сараите на халифа” (1940, София);
“Грешницата от Багдад” (1935, София);
“Харем без султан” (1941, София) ­– ориенталски, либр. Б. Борозанов.

Балет:
“Папеса Йоанна”, авторско либрето по едноименния роман на Ем. Роидис (1969, София).

Произведения за симфоничен оркестър:

Симфония №1 (1962 г.);
Симфония №2 “Велики Преслав” (1969 г.);
“Капричио” (1934 г.);
“Бай Ганю” ­– сюита (1941 г.);
“Кървава песен” –­ симфонична поема (1947 г.);
“Рапсодия” (1956 г.);
“Празнична увертюра” (1959 г.);
Първа сюита от балета “Папеса Йоанна” (1966 г.);
Втора сюита от балета “Папеса Йоанна” (1967 г.).

Концерт за пиано №1 (1942 г.);
Концерт за пиано №2 (1952 г.);
Концерт за пиано №3 (1966 г.).
Концерт за цигулка (1956 г.);
Концерт за виолончело (1960 г.);
Концертино за цигулка (1963 г.).

Камерна музика:

Струнен квартет №1 (1933 г.);
Струнен квартет №2 (1934 г.);
Струнен квартет №3 (1935 г.).
Соната цигулка и пиано (1934 г.);
Концертино за цигулка и пиано (1955 г.).

За пиано:

Соната (1930 г.);
Сюита (1931 г.);
2 хорца (1945 г.);
Албум за деца и юноши (1955 г.);
3 пиеси (1956 г.).

Музика към филми:

“Страхил войвода”, реж. Й. Новак (1937 г.);
“Легенда за любовта”, реж. В. Кръшка (1957 г.).

Избрана литература за Веселин Стоянов:

Стършенов, Богомил. “Веселин Стоянов” (С., 1962).