Ha studiato con Luciano Chailly e si è diplomato in composizione nel 1951 al Conservatorio “Verdi” della sua città, dopo aver seguito i corsi universitari di matematica e fisica. Ha frequentato dal 1955 al 1956 i “Ferienkurse für neue Musik” di Darmstadt.
Partito negli anni ’50 da una visione costruttiva volta a fondere il polifonismo hindemithiano con la dodecafonia, si è poi orientato verso un linguaggio più d’avanguardia, trattando tematiche d’impegno civile, non disgiunte da una costante dimensione espressiva (Requiem di Madrid, 1958 e Dies Irae, 1959, su testi di F.G. Lorca; Mutazioni, balletto in 6 quadri da un’idea di Nanni Balestrini, 1962, Teatro alla Scala di Milano). Ha in seguito adottato un più intimo e raccolto lirismo – ad esempio in Epitaphe per due voci e strumenti (1964), Cantata per due soprani e orchestra su testo di G. Leopardi (1966, commissione del Südwestfunk di Baden Baden), Notturno per coro maschile e orchestra (P. Verlaine, 1971) – evidenziando il gusto per un ordito raffinato e prezioso. Più recentemente il suo interesse si è rivolto alle forme strumentali da camera, con il recupero di elementi della tradizione: ne sono un esempio significativo Wintermusic (1983), Herbstmusik–Omaggio a Mahler (1986), Primo Vere (1988) e Nuit d’été (1994), scritti in omaggio alle culture europee.
Vittorio Fellegara è stato presente nei maggiori Festival di musica contemporanea; i suoi lavori sono stati eseguiti in tutto il mondo (Boston, New York, Baden-Baden, Valencia, Barcellona, Amburgo, Stoccolma …) in concerti e trasmissioni radiotelevisive, diretti tra gli altri da B. Maderna, M. Rossi, F. Travis, Z. Pesko e pubblicati in dischi e CD. Il suo nome appare nelle più importanti Enciclopedie musicali, quali Grove, MGG, DEUMM e Rizzoli-Ricordi.
Ha vinto il Concorso Internazionale di Composizione della SIMC nel 1958 con Requiem di Madrid e il Premio Stockhausen nel 1975 con Omaggio a Bach per pianoforte, scritto su commissione del Festival Pianistico Internazionale di Brescia e Bergamo; è stato in giuria di importanti Concorsi Internazionali in Italia, Spagna, Germania, Francia.
Segretario dell’Accademia Filarmonica Romana dal 1956 al 1959 e della Società Italiana di Musica Contemporanea dal 1960 al 2004, Fellegara ha conosciuto e frequentato le più illustri personalità del mondo della musica quali G. F. Ghedini, G. F. e R. Malipiero, G. Petrassi, L. Dallapiccola, A. Clementi, G. Gavazzeni, E. Morricone, M. Peragallo e, tra gli stranieri, W. Lutoslawski, H. Rosbaud, H. W. Henze, L. De Pablo, I. Stravinsky (che gli ha donato una foto con dedica presonale), O. Messiaen (la cui amicizia è suggellata da una dedica apposta su una partitura) e K. Penderecki.
Ha collaborato anche con artisti quali il pittore Luigi Veronesi, per uno studio sul rapporto tra colore e suono, analizzando alcune variazioni per pianoforte di Webern. Inoltre ha lavorato con il pittore Achille Perilli, scenografo per il balletto Mutazioni, rappresentato più volte al Teatro alla Scala di Milano; ha inoltre avuto rapporti con il Piccolo Teatro di Milano (ora Teatro Paolo Grassi), per la realizzazione delle musiche di scena di alcune commedie di Plauto, di Aristofane, di Terenzio e per il Woyzeck di Büchner al Piccolo Teatro di Milano.
Vittorio Fellegara ha curato voci di Enciclopedie e firmato programmi di sala; conoscitore delle lingue francese e tedesca, ha tradotto testi di Lieder e numerose pubblicazioni del musicologo francese Roland de Candé.
Nel corso della sua attività didattica (al Conservatorio “Paganini” di Genova e, per 38 anni, al Conservatorio “Donizetti” di Bergamo), è stato guida e punto di riferimento per intere generazioni di allievi, grazie alla sua vasta cultura e alla sua generosità di docente.
Vittorio Fellegara ha ricevuto onorificenze dal Governo ungherese per i rapporti interculturali, la chitarra d’oro da parte del Concorso Internazionale di Composizione e Chitarra “Pittaluga” di Alessandria e dal Comune di Bergamo, quale cittadino benemerito.
Dal 2013, per iniziativa della moglie, la pianista Tiziana Moneta, è stato istituito un Concorso Internazionale di Composizione a lui dedicato, in collaborazione con la SIMC e con l’Associazione “Musica Aperta”.