Родился 17 мая 1973 года в городе Кара-Суу Ошской области (Киргизия) в семье рабочих.
Русский. Окончил среднюю школу в Новосибирске.
С 1990 года – в Вооруженных Силах. В 1994 году окончил 2-ю роту Новосибирского военного общевойскового командного училища. Служил в отдельном разведывательном батальоне Дальневосточного военного округа в должности командира разведывательного взвода, затем в Северо-Кавказском военном округе.
С марта 1995 года по 17 августа 1996 года старший лейтенант Потылицын В.Н. в составе 205-й отдельной мотострелковой бригады принимал участие в специальной операции по восстановлению конституционного порядка в Чеченской Республике, участвовал в боях, имел ранения и контузии. За полтора года участия в боевых действиях совершил сотни боевых выходов по тылам дудаевцев. На личном боевом счету офицера – около 10 захваченных в плен боевиков.
В августе 1996 года, возглавляя маневренную группу, старший лейтенант Потылицын с боем прорвался на помощь защитникам осажденного боевиками здания Правительства Республики Чечня. Во время боя дважды был ранен, но позицию не покинул и продолжал умело руководить боевыми действиями своих подчиненных.
Личным мужеством и хладнокровием отважный офицер разведчик вселял уверенность в защитников здания, окруженных врагами. Организовал и возглавил прорыв из вражеского кольца. Разведчики с боем вышли в расположение российских войск и вынесли своего командира.
Однако через несколько часов он скончался в госпитале от тяжелых ранений и потери крови.
Похоронен на родине, в городе Новосибирске.
За мужество и героизм, проявленные при выполнении специального задания, Указом Президента Российской Федерации № 661 от 14 июня 1997 года старшему лейтенанту Потылицыну Виталию Николаевичу присвоено звание Героя Российской Федерации (посмертно).
Его имя присвоено средней школе № 190 Советского района города Новосибирска, в которой учился Герой. Бюст Героя России Виталия Николаевича Потылицына воздвигнут на мемориале Героям-выпусникам Новосибирского военного общевойскового командного училища. Имя его увековечено на Аллее Героев у Монумента Славы [35, 40, 394, 443, 787].