วีระพลรับราชการครั้งแรกเมื่อ พ.ศ. 2521 ในตำแหน่งผู้ช่วยผู้พิพากษา ก่อนจะเลื่อนขึ้นมาเป็นผู้พิพากษาประจำกระทรวงในปีถัดมา และช่วยทำงานในตำแหน่งผู้พิพากษาศาลแพ่ง ผู้พิพากษาศาลจังหวัดกระบี่และพิจิตร รวมทั้งช่วยทำงานในตำแหน่งผู้พิพากษาศาลแพ่ง ศาลอาญา และศาลอุทธรณ์ ก่อนจะเลท่อนขึ้นมาเป็นผู้พิพากษาหัวหน้าศาลประจำกระทรวงเมื่อปี พ.ศ. 2532 รวมถึงเป็นผู้ช่วยผู้พิพากษาและเลขานุการศาลอุทธรณ์ภาค 1 รวมถึงเป็นผู้พิพากษาหัวหน้าคณะในศาลแพ่ง ศาลอาญา และศาลอุทธรณ์ ในปี พ.ศ. 2537 - 2546 ซึ่งช่วงนั้นวีระพลได้ทำงานธุรการในตำแหน่งรองปลัดกระทรวงยุติธรรมควบคู่กันด้วย ก่อนที่ใน พ.ศ. 2549 วีระพลจะได้เลื่อนขึ้นมาเป็นผู้พิพากษาหัวหน้าคณะในศาลอุทธรณ์ภาค 4

วีระพลเลื่อนขึ้นมาทำงานในศาลฎีกาครั้งแรกในปี พ.ศ. 2550 ในตำแหน่งผู้พิพากษา ก่อนจะเลื่อนขึ้นมาเป็นผู้พิพากษาหัวหน้าคณะในศาลฎีกาในปี พ.ศ. 2552 ก่อนที่ในปี พ.ศ. 2556 วีระพลจะได้รับการแต่งตั้งเป็นรองประธานศาลฎีกา จากนั้นในวันที่ 29 มิถุนายน พ.ศ. 2558 คณะกรรมการตุลาการศาลยุติธรรมมีมติเอกฉันท์เลือกวีระพลเป็นประธานศาลฎีกาคนใหม่ มีผลในวันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2558[3]หลังพ้นตำแหน่งประธานศาลฏีกา ได้เข้ารับตำแหน่งผู้พิพากษาอาวุโสในศาลฏีกาและลาออกจากราชการเมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2561[4]