Verena Walter startete in den Jugendjahren für die Leichtathletik-Abteilung des TV Deilinghofen und der LG Menden im heimischen Sauerland.
Nach einer längeren sportlichen Pause im Alter von 15 bis 18 Jahren kam der Wiedereinstieg in den Sport durch einen langsamen Beginn mit Dauerlauf: Zuerst beim Lauftreff Iserlohn und später wettkampforientiert beim Marathon-Club-Menden. In diese rein lauforientierte Zeit fiel die Teilnahme an dem 100-km-Lauf im schweizerischen Biel in 2003, den sie als Erste ihrer Altersklasse beendete.
Seit 2012 wird sie von Dr. Florian Hanakam, dem Leiter des Zentrums für Diagnostik und Intervention (ZeDi) an der Ruhr-Universität Bochum, trainiert. Im August 2012 wurde sie Zweite bei Deutschlands nördlichstem Langdistanz-Triathlon, dem Ostseeman in Glücksburg. In Wiesbaden wurde sie im August 2013 Vizeeuropameisterin in der AK 30–34 auf der Triathlon-Mitteldistanz. Im Juni 2014 wurde sie Elfte bei der Ironman-Europameisterschaft in Frankfurt am Main.
Ironman-70.3-Siegerin (Mitteldistanz) 2016
Im Juni 2016 konnte sie den Bonn-Triathlon gewinnen, nachdem sie hier im Vorjahr nach einer knappen Entscheidung im Zielsprint Zweite geworden war. Bei den Ironman European Championships in Frankfurt am Main wurde sie im Juli Fünfte.
Auf Basis der seit August 2015 bei verschiedenen Ironman-Rennen erzielten Punkte im „Kona Points Ranking“ gehörte Verena Walter zum Stichtag (24. Juli 2016) zu den 28 besten Profi-Langdistanztriathletinnen der Ironman-Rennserie (neben den sogenannten „Automatic Qualifier“: fünf Sieger der Kontinentalmeisterschaften und die Sieger der letzten fünf Jahre) und wurde somit in der ersten Einladungsrunde zu der am 8. Oktober 2016 in Kailua-Kona auf Hawaii stattfindenden „Ironman World Championship“ eingeladen. Damit war sie zum fünften Mal für einen Startplatz nominiert – das erste Mal als Profiathletin – und sie belegte im Oktober als drittbeste deutsche Profiathletin den 27. Rang.
Challenge-Siegerin (Langdistanz) 2017
Ende April 2017 konnte Verena Walter in Taitung bei der Challenge Taiwan ihren ersten Sieg auf einer Langdistanz erringen. 2016, 2017 und erneut 2018 konnte sie den Bonn-Triathlon für sich entscheiden.
Seit 2004 ist Verena Walter als Triathletin aktiv und seit 2014 startet sie als Profi-Triathletin. In den inzwischen absolvierten mehr als 20 Langdistanzen (3,8 km Schwimmen, 180 km Radfahren und 42,195 km Laufen) sind auch fünf Teilnahmen (2007, 2009, 2011, 2013, 2016) beim Ironman Hawaii (Ironman World Championship) enthalten.
Im Juni 2022 wurde die 41-Jährige in Hamburg Fünfte bei den Ironman European Championships.
Verena Walter ist auch als Mediengestalterin tätig und lebt in Iserlohn.