В.Ф. Миткевич внес вклад в становление и развитие отечественной электротехнической промышленности. В 1911–1919 гг. он являлся консультантом аккумуляторного завода «Рекс» и электротехнических заводов «Сименс и Гальске», в 1917 г. состоял членом Совещания по электротехническим делам при Министерстве торговли и промышленности.
После октябрьской революции с 1918 по 1923 г. В.Ф. Миткевич являлся заведующим отделом слабых токов в Государственном научно-техническом институте. В эти годы он активно включился в разработку и реализацию государственного плана электрификации России (ГОЭЛРО).
В 1921 г. В.Ф. Миткевич принял участие в организации Особого технического бюро по военным изобретениям Наркомата обороны, после чего работал в этом бюро до 1937 г., сначала в должности заведующего физико-электротехнической частью, затем – начальника отдела и председателя Научно-технического совета. В 1918–1930 гг. В.Ф. Миткевич входил в Центральный электротехнический совет ВСНХ.
В 1927 г. Миткевич был избран членом-корреспондентом АН СССР по Отделению физико-математических наук. Это избрание было поддержано академиками А.Ф. Иоффе и П.П. Лазаревым, которые в «Записке об ученых трудах профессора В.Ф. Миткевича» назвали его одним из лучших экспериментаторов-физиков и отметили его умение сочетать научную глубину и строгость исследований с техническим назначением полученных результатов.
В 1929 г. Миткевич был избран действительным членом АН СССР по специ-альности «энергетика» в Отделении физико-математических наук. В том же году был избран членом-корреспондентом Германского общества Elektrotechnischer Verein, от участия в котором он отказался в 1937 г.
После избрания в действительные члены Академии наук СССР В.Ф. Миткевич стал уделять значительное внимание методологическим вопросам развития науки. Объектом его нападок в выступлениях и публикациях стала новая физика с ее квантово-релятивистским подходом к физическим явлениям. В течение десятилетия он являлся одним из главных инициаторов разоблачения «идеализма» в физике и защиты диалектического материализма.
С 1935 по 1939 г. В.Ф. Миткевич был председателем Группы технической физики Отделения технических наук АН СССР, вел работу в комиссиях Академии по проводниковым и магнитным материалам, единицам измерений, акустике и службе времени. С 1940 по 1942 г. являлся председателем секции электросвязи Отделения технических наук АН СССР. 
С 1939 по 1942 г. В.Ф. Миткевич исполнял обязанности директора Института усовершенствования при Всесоюзном научном инженерно-техническом обществе электриков (ВНИТОЭ). С 1944 г. – директор Лаборатории приборостроения Московского отделения Менделеевского химического общества при Академии наук СССР.
Более 35 лет В.Ф. Миткевич возглавлял кафедру «Теоретические основы электротехники» в Ленинградском политехническом институте. За это время он воспитал тысячи студентов и внес вклад в создание научной школы теоретической электротехники.