Под его руководством проведены широкомасштабные экспериментальные исследования, моделирующие воздействие ионизирующей радиации на человеческую популяцию в результате аварии на ПО «Маяк» в 1957 г. Исследованы закономерности формирования тканевых доз и лучевых поражений различных систем организма, изучены отдалённые последствия хронического воздействия продуктов деления урана у экспериментальных животных. Результаты этих исследований позволили сделать адекватный прогноз в отношении возможных отдаленных медицинских последствий облучения население Уральского региона и своевременно организовать деятельность клиники УНПЦ РМ, как гематологического центра.
Научные работы В. Л. Шведова посвящены радиационной токсикологии, радиационной онкологии и эмбриологии, экспериментальному обоснованию риска возникновения опухолей после облучения организма человека. В. Л. Шведов разработал схематическую модель остеосаркомогенеза, индуцированного 90Sr.