پدرش، بالاسان هوانسیان، مامور خرید خشکبار و کارمند تجارتخانه‌ای خصوصی در تبریز بود. تحصیلات ابتدایی وارطان در دبستان هایکازیان تاماریان و دوران متوسطه در دبیرستان مرکزی تِماکان (Temakan – kendronakan) تبریز در ۱۲۹۲ به پایان رسید. او با استعدادی که طی دوران تحصیل در زمینه طراحی نقوش از خود نشان داد پس از پایان تحصیلات مدتی در سمت طراح در کارخانه قالی‌بافی آلمانی‌ها در تبریز مشغول به کار شد. سپس به تهران مهاجرت کرد و در این شهر به تدریس در مدارس ارمنیان پرداخت و تا ۱۲۹۷شمسی که برای ادامه تحصیلات خود به پاریس رفت، در سمت عضو هیات‌مدیره و مدرس در دبستان هایکازیان (Haykazian) مشغول به کار و تدریس بود.

وارطان هوانسیان در زمستان ۱۲۹۷ (۱۹۱۹) اواخر جنگ جهانی اول عازم پاریس شد و به دلیل علاقه بسیارش به نقاشی به تحصیل در این رشته در مدرسه هنرهای زیبای بوزار (Ecole Des Beaux Arts) پرداخت. اما پس از مدت کوتاهی به توصیه اطرافیان به رشته معماری روی آورد و در ۱۵ اکتبر ۱۹۱۹م در مدرسه اختصاصی معماری پاریس ثبت‌نام کرد. وی پس از چهار سال، در۱۹۲۳ میلادی، از این مدرسه فارغ‌ التحصیل شد و بلافاصله تحصیلات خود را در رشته شهرسازی همان مدرسه ادامه داد. وارطان هوانسیان حین ادامه تحصیلات عالی به همراه گروهی از همکارانش به کار عملیات ترمیم خرابی‌های پس از جنگ جهانی اول در اطراف پاریس گمارده شد. در این کار، اقبال با وی بود؛ زیرا توانست مدتی زیردست معماری چیره‌دست به نام آنری سواژ (Henri Sauvage) تجربیاتی گرانبها کسب کند و سپس، با افتتاح دفتر شخصی خود کار را ادامه دهد. وارطان پس از ۱۷ سال اقامت در اروپا، سال ۱۳۱۴ (۱۹۳۵) به ایران بازگشت و در اداره ساختمان شهربانی استخدام شد و همزمان در برخی مسابقات طراحی ساختمان نیز شرکت کرد، از جمله شرکت در مسابقه طرح بنای هنرستان دختران که در آن مقام اول را به دست آورد. او همچنین ساختمان کلوپ افسران وزارت جنگ را، که گابریل گورکیان طراحی کرده بود، به اتمام رساند. در همین زمان، طرح ‌میهمانخانه بزرگ دربند را تهیه کرد، اما به دلیل مشغله فراوان نتوانست شخصا بر چگونگی اجرای آن نظارت داشته باشد. در ۱۳۲۰ش، از جانب شهرداری تهران ماموریت یافت تا آیین‌نامه ساختمانی را تنظیم کند. هم‌زمان به سمت مهندس ارشد بانک‌سپه منصوب و به بنای ساختمان مرکزی و بسیاری از شعب این بانک در شهرستان‌‌های بزرگ مشغول شد. به موازات این فعالیت‌ها به طرح و ساخت چند بنای تجاری، اداری، مسکونی و همچنین سینما برای کارفرماهای خصوصی پرداخت. وارطان هوانسیان طی زندگی حرفه‌ای خود به خاطر طرح‌های ساختمانی‌اش بارها مورد تقدیر و قدردانی قرار گرفت. دریافت دو نشان مهم علمی هنری و لوح تقدیر یکی برای ساخت کاخ سعدآباد، و دیگری برای بنای ساختمان بانک سپه، شعبه بازار، از جمله این موفقیت‌ها محسوب می‌شوند.

وارطان هوانسیان با شروع فعالیتش در ایران تحت‌تاثیر آموزش حرفه‌ای در پاریس، سعی داشت پاسخگوی موضوعات متنوع معماری باشد. به همین دلیل، شیوه‌هایی متفاوت از معماری را در طرح ساختمان‌ها به کار برد. شروع به کار در پاریس را می‌توان آغاز دوره اول فعالیت حرفه‌ای او دانست و طرح ‌میهمانخانه راه‌آهن در تهران هم‌زمان با شروع جنگ جهانی دوم را می‌توان آخرین اثر وی در این دوره به حساب آورد.

هتل دربند (‌میهمان خانه دربند)

کاخ سعدآباد

میهمانخانه ایستگاه راه‌آهن

بناهای دوره دوم/  ۱۳۲۹-۱۳۲۰

این دوره دوران پرکاری و اوج فعالیت وارطان هوانسیان در ایران محسوب می‌شود. در این دوره، تاثیر روش وی در ساخت بنا و اصول فنی و ساختمان‌سازی در بخش‌های مختلفی از شهر تهران و سایر شهرستان‌ها محسوس است.

سینما دیانا

‌میهمان‌پذیر لاله

ساختمان جیپ

هتل (‌میهمانخانه) فردوسی

سینما متروپل (بعد از انقلاب اسلامی به نام سینما رودکی شناخته می‌شود.)

خانه مسکونی واقع در خیابان طالقانی (خانه گفتمان شهر و معماری)

ساختمان تجاری مسکونی اخوان

مجموعه تجاری مسکونی جامی

بناهای دوره سوم/  ۱۳۳۹-۱۳۳۰

تغییر شرایط سیاسی و اجتماعی در دهه ۱۳۳۰ و نیز تحولاتی که در زمینه پیش رفت مصالح و فناوری در اواخر این دهه در سطح کشور به وجود آمد، شیوه معماری وارطان هوانسیان را، هرچند که به نگرش شخصی خود همچنان وفادار بود، دچار تغییراتی محدود کرد. او در این سال‌ها کوشید تا تعادلی نسبی و منطقی میان روش خود و شیوه‌‌های نو و منطبق بر ذائقه عمومی ایجاد کند. مجموعه آثار وارطان هوانسیان در این دوره نشان از گرایش به سادگی در طرح جزئیات ساختمانی و تغییر در انتخاب مصالح و رنگ ساختمان دارد.

دبیرستان حرفه‌ای نمازی، شیراز

ویلای شخصی وارطان هوانسیان، زعفرانیه

ساختمان بانک سپه، شعبه توپخانه، تهران

ساختمان بانک‌سپه شعبه مرکزی، اصفهان

ساختمان بانک سپه شعبه بازار، تهران

دنیای اقتصاد