พลตำรวจเอก วิเชียร พจน์โพธิ์ศรี เกิดเมื่อวันที่ 14 มีนาคม พ.ศ. 2496 ที่อำเภอบ้านไผ่ จังหวัดขอนแก่น โดยเป็นบุตรของนายพจน์ และนางหนูเกตุ โพธิ์ศรี จบการศึกษาโรงเรียนนายร้อยตำรวจ รุ่นที่ 28 ปริญญาโท จาก 3 สถาบัน คือ คณะพัฒนบริหารศาสตร์ จากสถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์ (นิด้า), คณะบริหารธุรกิจ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และปริญญาโท ด้านกฎหมายเศรษฐกิจ คณะนิติศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย นอกจากนี้ยังจบหลักสูตร F.B.I. รุ่น 159, หลักสูตรวิทยาลัยป้องกันราชอาณาจักร รุ่นที่ 388 และหลักสูตรบริหารงานตำรวจ จากประเทศอังกฤษอีกด้วย[2] และต่อมายังได้ก่อตั้งเครือข่ายของ F.B.I. ขึ้นมาเป็นครั้งแรกในประเทศไทย และเป็นนายกสมาคมนักเรียนเก่า F.B.I.N.A. แห่งประเทศไทย โดยถือเป็นสมาคมนักเรียนเก่าของ F.B.I. สถาบันแรกในโลกที่ก่อตั้งขึ้นนอกพื้นที่สหรัฐอเมริกาอีกด้วย[3]

พล.ต.อ.วิเชียร ได้รับการติดยศ พลตำรวจเอก (พล.ต.อ.) ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2545 ในตำแหน่งหัวหน้านายตำรวจราชสำนักประจำ (นรป.) ซึ่งถือว่าครองยศ พล.ต.อ. ก่อนรอง ผบ.ตร. และผู้ดำรงตำแหน่งเทียบเท่าคนอื่น ๆ ในรุ่นราวคราวเดียวกัน ต่อมา พล.ต.อ.วิเชียร ถูกโยกมาดำรงตำแหน่ง รอง ผบ.ตร. ฝ่ายความมั่นคง และรับผิดชอบงานด้านรักษาความสงบเรียบร้อยในการเลือกตั้ง (ศรส.ลต.ตร.) ตลอดจนงานดูแลความสงบในการชุมนุมทางการเมือง ซึ่ง พล.ต.อ.วิเชียร มีผลงานในเรื่องการควบคุมสถานการณ์ในวันลงประชามติร่างรัฐธรรมนูญ พ.ศ. 2550 เมื่อวันที่ 19 สิงหาคม พ.ศ. 2550 ได้อย่างดีเยี่ยมจนได้รับการยกย่อง

ชื่อของ พล.ต.อ.วิเชียร เป็นที่สนใจของสาธารณชนเมื่อได้รับคำสั่งจากนายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ นายกรัฐมนตรี แต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งรักษาการผู้บัญชาการตำรวจแห่งชาติแทน พล.ต.อ.พัชรวาท วงษ์สุวรรณ 2 ครั้ง ซึ่งลาพักราชการตามคำสั่งของนายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ นายกรัฐมนตรี เมื่อวันที่ 4 สิงหาคม พ.ศ. 2552 จนถึงวันที่ 10 สิงหาคม พ.ศ. 2552 และอีกครั้งในวันที่ 12 สิงหาคม พ.ศ. 2552 จนถึงวันที่ 18 สิงหาคม พ.ศ. 2552 โดยก่อนหน้านั้น พล.ต.อ.วิเชียรดำรงตำแหน่งที่ปรึกษา (สบ 10) รองผู้บัญชาการตำรวจแห่งชาติ พล.ต.อ.วิเชียรได้เข้าดำรงตำแหน่งรักษาการผู้บัญการการตำรวจแห่งชาติ เพื่อคลี่คลายวิกฤติการณ์ทางการเมืองที่รุมเร้าเนื่องจาก พล.ต.อ.พัชรวาท วงษ์สุวรรณ ถูกสังคมบางส่วนเพ่งเล็งว่าเป็น "ตอ" ทำให้คดีลอบยิงนายสนธิ ลิ้มทองกุล หนึ่งในแกนนำพันธมิตรประชาชนเพื่อประชาธิปไตยและผู้ก่อตั้งหนังสือพิมพ์และสื่อในเครือผู้จัดการ ไม่มีความคืบหน้า พล.ต.อ.วิเชียร มีนามสกุลเดิมว่า "โพธิ์ศรี" แต่ได้นำชื่อของบิดามาเพิ่มต่อหน้านามสกุล[4] มีชื่อเล่นว่า "น้อย" ขณะที่เพื่อน ๆ จะเรียกกันว่า "นายน้อย"[5] สมรสกับนางกิ่งดาว พจน์โพธิ์ศรี โดยถือเป็นคู่เขยกับ พล.ต.อ.พจน์ บุณยะจินดา อดีตอธิบดีกรมตำรวจ[6] มีบุตรชาย 2 คน และ บุตรสาว 2 คน คือ นางสาวชื่นสุข พจน์โพธิ์ศรี, นางสาวพัชรเพ็ญ พจน์โพธิ์ศรี, ร.ต.อ.ธนชัย พจน์โพธิ์ศรี และ นายกมลพัฒน์ พจน์โพธิ์ศรี