Georges Valiron fait de 1905 à 1908 des études supérieures scientifiques à l'École normale supérieure (promotion 1905)[1] et à la faculté des sciences de l'université de Paris où il obtient les licences ès sciences mathématiques et physiques. Reçu au concours d'agrégation de mathématiques en 1908, il est nommé professeur aux lycées de Valence puis de Besançon. De 1912 à 1914 il est boursier de la fondation Commercy et obtient le doctorat ès sciences mathématiques devant la faculté des sciences de Paris en avec une thèse principale sur la théorie des fonctions de la variable complexe. Il est ensuite mobilisé durant la guerre, et participe à la commission d'expériences d'artillerie à Gâvres en particulier par des travaux sur les calculs de trajectoires pour le tir contre les avions. Après l'armistice, il est nommé professeur à l'université de Strasbourg, redevenue français, tout d'abord dans la chaire de calcul différentiel et intégral, puis en 1929 dans la chaire d'analyse supérieure (en remplacement de Maurice Fréchet). Le il est chargé de cours à la faculté des sciences de Paris pour suppléer Ernest Vessiot directeur de l’École normale supérieure, puis nommé maître de conférences de calcul des probabilités et physique mathématiques (chaire d’Émile Borel) le , il obtient le titre de professeur sans chaire le . Le il est nommé maitre de conférences de calcul différentiel et intégral (échange de maîtrise avec Georges Darmois). Chargé du cours de mathématiques générales le (en remplacement de René Garnier), il est nommé titulaire de la chaire à la rentrée suivante, mais est immédiatement transféré dans la chaire de calcul différentiel et intégral où il remplace Maurice Fréchet. Malade à partir de 1954, il doit être remplacé provisoirement par Gustave Choquet, et décède peu après. Sa chaire est ensuite attribuée à Laurent Schwartz. Il est également maître de conférences à l’École polytechnique de 1940 à 1948 puis examinateur des élèves.
Une liste non exhaustive des livres qu'il a écrits (ou auxquels il a participé) est la suivante :
Sur les fonctions entières d'ordre nul et d'ordre fini, et en particulier sur les fonctions à correspondance régulière, thèse soutenue le devant la commission d'examen.
Sur les valeurs exceptionnelles des fonctions méromorphes et de leurs dérivées, coll. « Actualités scientifiques et industrielles » (no 570), .
(Avec Paul Appell) Analyse mathématique, ouvrage en deux tomes, 1938.
Direction de Borel des fonctions méromorphes, Mémorial des sciences mathématiques 89, 1938.
Théorie des fonctions, 1942.
Équations fonctionnelles. Applications, 1945.
Fonctions analytiques, 1954.
Fonctions entières d'ordre fini et fonctions méromorphes, L'Enseignement Mathématique, 1960 (ces textes datent de 1948 et ont été revus par H. Milloux).
Son traité d'analyse en deux tomes (Théorie des fonctions et Équations fonctionnelles) est un classique de l'analyse et a été traduit en nombreuses langues sous des titres divers, et a vu de nombreuses éditions tant françaises qu'étrangères.