Vilhelms Kārkliņš devis ieguldījumu kavalērijas un kājnieku dienesta sakārtošanā, armijas personālsastāva apmācībā un virsnieku vietnieku, rezerves virsnieku un administratīvo virsnieku apmācības pilnveidošanā, kas attiecīgajā periodā bija galvenie Kara skolas uzdevumi, jo no 1931. gada šajā mācību iestādē bija pārtraukums jauno virsnieku sagatavošanā. Viens no militārās teorijas pamatlicējiem Latvijā.

Dzimis zemnieku kārtai piederīga privātas muižas pārrauga Jēkaba un Marijas (dzimusi Auziņa) Kārkliņu ģimenē. Kristīts Suntažu evaņģēliski luteriskajā draudzē. 1899. gadā nokārtoja savvaļnieka zināšanu pārbaudījumu Rīgas pilsētas ģimnāzijā, 09.1900.–08.1902. mācījās un ar I šķiru beidza Viļņas kājnieku junkurskolu (Виленское пехотное юнкерское училище), 08.1908.–04.1909., 09.1910.–07.1913. mācījās un ar I šķiru un pieskaitīšanu ģenerālštāba virsnieku kategorijai beidza Nikolaja Ģenerālštāba akadēmiju (Николаевская академия Генерального штаба) Pēterburgā.

Precējies ar Antoņinu Mihalīnu Docko, 03.1934. adoptēja Lietuvā 1924. gadā dzimušo Helēnu, 1921.–1934. gadā audzināja arī par bāreni kļuvušo brāļa Voldemāra meitu Iraīdu.

1899. gadā kā savvaļnieks iestājās karadienestā Krievijas armijā, 98. Jurjevas kājnieku pulkā Daugavpilī, 08.1900. beidza mācību komandas apmācību kursu. Mācību laikā junkurskolā 10.1901. paaugstināts par jaunāko, 11.1901. – vecāko portupejjunkuru (junkuru rotas unteroficieris). Pēc junkurskolas beigšanas no 08.1902. podpraporščiks 97. Vidzemes kājnieku pulkā Daugavpilī, 04.12.1902. paaugstināts par virsnieku (podporučiku) un pārvietots uz 3. Kauņas cietokšņa kājnieku pulku, jaunākais virsnieks. Militārās situācijas dēļ Tālajos Austrumos (07.1905. noslēdzās karš ar Japānu) 05.09.1905. piekomandēts 10. Austrumsibīrijas strēlnieku pulkam, taču jau 20.10.1905. atkomandēts atpakaļ (dienesta dokumentos atzīmēta dalība šajā karā). Vairākkārt rotas komandiera vietas izpildītājs, 03.–07.1906. mācību komandas priekšnieks. Poručiks (10.1906.), no 10.1906. – izlūku komandas priekšnieks. 04.1909. atkomandēts uz savu karaspēka daļu no Ģenerālštāba akadēmijas jaunākā kursa kā nenokārtojis militārās vēstures kursa priekšmetu (starplaikā – 02.1909. pulks bija pārformēts par bataljonu). Cietokšņu kājnieku daļu izformēšanas dēļ 07.1910. pārvietots uz 159. Gurijas kājnieku pulku Mogiļevā (tagad Mahiļova), 10.1910. – 111. Donas kājnieku pulku Kauņā (08.1910. atkārtoti iestājās akadēmijā, skaitoties tajā komandējumā). Štābkapteinis (10.1910.). Pēc akadēmijas beigšanas no 06.1913. virsnieks Viļņas kara apgabala štābā. 04.1914. rotas komandēšanas cenza iegūšanai piekomandēts 105. Orenburgas kājnieku pulkam Viļņā. Pirmā pasaules kara sākumā mobilizācijas gaitā 03.08.1914. iecelts par 76. kājnieku divīzijas štāba vecākā adjutanta vietas izpildītāju, 15.02.1915. apstiprināts šajā amatā un paaugstināts par kapteini. 18.04.–03.05., 05.08.–29.11.1915. divīzijas štāba priekšnieka vietas izpildītājs. 17.09.1916. iecelts par ģenerālštāba virsnieku 37. armijas korpusa štābā Ziemeļu frontē, Rīgas sektorā (12. armijas sastāvā), no 12.1916. – Rietumu frontē Baltkrievijā (1. armijas sastāvā). Apakšpulkvedis (19.12.1916.). 05.–26.01., 07.–30.03.1917. bija korpusa štāba priekšnieka vietas izpildītājs. 06.1917. korpuss pārvietots uz 5. armiju Ziemeļu frontes Daugavpils sektorā. No 30.06.1917. – 1. latviešu strēlnieku brigādes štāba priekšnieks (ieradās 08.07.). 30.11.1917. iecelts par 60. kājnieku divīzijas štāba priekšnieka vietas izpildītāju. 23.12.1917. “armijas demokratizācijas” gaitā ievēlēts par štāba priekšnieku. 08.04.1918. divīzijas štābs izformēts, atvaļināts. Uzreiz brīvprātīgi iestājās Padomju Krievijas Sarkanās armijas dienestā, 06.1918. bija 1. Smoļenskas kājnieku divīzijas štāba priekšnieka palīgs operatīvajā daļā Rietumu virzienu sedzošajos formējumos, 10.08.–06.09.1918. – šīs divīzijas štāba priekšnieks, 26.10.–31.10. – pirmais Smoļenskā un Vitebskā saformētās 17. strēlnieku divīzijas štāba priekšnieks, pēc tam līdz 12.1920. pasniedzējs Vitebskas padomju kājnieku mācību kursos, bija arī mācību daļas pārzinis.

Atgriezās Latvijā. 30.12.1920. Rīgā brīvprātīgi iestājās Latvijas armijā (pulkvedis-leitnants), no 01.01.1921. Armijas virspavēlnieka štāba Operatīvās daļas priekšnieks. Pulkvedis (21.03.1921.; apstiprināts uz iesniegto dokumentu pamata, skaitot no 15.02.1918, kas atzīstams par neraksturīgu gadījumu, jo parasti netika atzītas pēc 07.11.1917. iegūtās vai politisko apstākļu dēļ nepiešķirtās pakāpes). Līdz ar Armijas virspavēlnieka štāba izformēšanu no 31.03.1921. bija 9. Rēzeknes kājnieku pulka komandieris Rēzeknē, no 20.07.1921. Jātnieku pulka komandieris Daugavpilī (21.07. uzņēmās amatu). 28.05.1923. iecelts par Vecāko virsnieku kursu priekšnieku Rīgā, 08.09.1924. – par Armijas komandiera štāba Apmācības daļas priekšnieku. No 28.02.1925. bija 6. Rīgas kājnieku pulka komandieris Rīgā, no 19.12.1929. – Armijas štāba Apmācības daļas priekšnieka vietas izpildītājs, darbojās arī kā pasniedzējs militārajās mācību iestādēs. No 21.10.1930. Kara skolas priekšnieks. 06.–07.1923., 06.–12.1924., 01.–06.1929. arī Kara virstiesas loceklis. 24.08.1935. atvaļināts sakarā ar dienesta pakāpei pieļaujamā maksimālā vecuma sasniegšanu. Dzīvoja savā saimniecībā Skaistas pagasta Pumpuros Daugavpils apriņķī, nodarbojās ar lauksaimniecību. No 06.1938. Skaistas pagasta lauksaimniecības biedrības priekšnieks.

Padomju okupācijas laikā par “pretpadomju aģitāciju” 16.01.1941. apcietināts, ievietots Daugavpils cietumā, vēlāk izvests uz Jeņiseiskas cietumu Krievijā, Krasnojarskas novadā. Miris Krasnojarskas novada slimnīcā Krasnojarskā pirms sprieduma pasludināšanas. 19.09.1942. Iekšlietu tautas komisariāta Sevišķā apspriede piesprieda nāvessodu nošaujot.

V. Kārkliņš bija viens no Krievijas pilsoņu kara perioda Sarkanajā armijā atbildīgos amatos bijušajiem Latvijas armijas augstākajiem virsniekiem ar iegūtu pilnu cariskās Krievijas Ģenerālštāba akadēmijas izglītību, viens no retajiem, kuram Latvijas armijas dokumentos nav norādīts dienests Sarkanajā armijā, kas uzskatāms par izņēmumu, jo parasti tas netika slēpts.

Par dienesta un kaujas nopelniem Krievijas armijā V. Kārkliņš apbalvots ar Svētā Staņislava ordeni (II šķira, ar šķēpiem; III šķira), Svētās Annas ordeni (II šķira; III šķira, abi ar šķēpiem; IV šķira, ar uzrakstu “Par drošsirdību”), par dienesta nopelniem un sabiedrisko darbību Latvijā – ar Triju Zvaigžņu ordeni (III šķira), skautu pateicības zīmi “Svastika” , Zviedrijas Šķēpa ordeni (III šķira).

Uz dzīvesbiedres kapa plāksnes Daugavpils katoļu kapos ierakstīts arī V. Kārkliņa vārds un dzīves gadi (kā nāves gads norādīts 1941. gads).