1933 г. – командир 18-й легкой штурмовой эскадрильи там же, которая в апреле 1934 г. перебазирована на Дальний Восток. С февраля 1935 г. – командир 22-й легкой штурмовой эскадрильи ВВС Ленинградского военного округа (Пушкин). В 1938 г. окончил Липецкие высшие авиационные курсы усовершенствования ВВС РККА. С ноября 1938 г. – помощник командира 68-й легкой бомбардировочной авиабригады Ленинградского военного округа (Красногвардейск). С февраля 1939 г. командовал 71-й скоростной ближнебомбардировочной авиабригадой ВВС ЛВО (г. Сиверск), затем 18-й скоростной бомбардировочной авиабригадой.
Участник советско-финляндской войны: в январе – марте 1940 г. – командир этой авиабригады. К концу января бригада полностью сосредоточилась на аэродроме Сестрорецкий разлив. 16 января 1940 г. ее части начали боевые действия. В составе бригады было 126 скоростных бомбардировщиков СБ, которые приступили к методичному разрушению оборонительных сооружений на участке от озера Муолаярви до Суммы на глубине не более 6 км от линии фронта. 30 января 1940 г. полковник В.В. Нанейшвили решил лично принять участие в бомбардировке линии Маннергейма. Командир точно вывел свой самолет на одно из крупных железобетонных укреплений врага и, сбросив точным прицеливанием бомбу, уничтожил его. 11 февраля 1940 г. перед началом штурма первой полосы линии Маннергейма 18-я авиабригада нанесла 20-минутный удар по финским позициям перед 123-й стрелковой дивизией. За время боевых действий 18-я авиабригада, поддерживая 19-й стрелковый корпус, сделала 1312 самолето-вылета, сбросив на противника 215 т бомб и нанеся противнику большой урон в живой силе и технике. Все вылеты прошли без летных происшествий[225]. За умелое руководство бригадой и личное мужество и героизм, проявленные в боях, 21 марта 1940 г. полковнику Нанейшвили было присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 247). После финской войны продолжал командовать той же бригадой. Генерал-майор авиации (4.6.1940). С августа 1940 г. командовал 25-й истребительной авиадивизией ВВС Закавказского военного округа (Кутаиси). Участник Великой Отечественной войны: в июле 1941 – мае 1942 г. – командующий ВВС 47-й армии, участвовал во вводе советских войск в Иран в августе 1941 г. С августа 1941 г. – командующий ВВС 46-й и 44-й армий (Закавказский и Крымский фронты), в мае – августе 1942 г. – командир 238-й штурмовой авиационной дивизии 5-й воздушной армии (Северо-Кавказский фронт), в сентябре 1942 г. – апреле 1943 г. – заместитель командующего 8-й воздушной армией (Сталинградский фронт), в апреле 1943 – апреле 1944 г. – заместитель командующего 2-й воздушной армией (Воронежский и 1-й Украинский фронты), в апреле 1944 – январе 1945 г. – командир 8-го штурмового авиационного корпуса (2-я воздушная армия 1-го Украинского фронта и 8-я воздушная армия 4-го Украинского фронта). 6 января 1945 г. во время полета к командующему 2-й воздушной армией самолет В.В. Нанейшвили был сбит и упал на нейтральную полосу. Генерал был ранен, чудом оставшись в живых, и до апреля 1945 г. находился в госпитале. С 30 апреля 1945 г. вновь командовал 8-м штурмовым авиационным корпусом. Участник
ЦАМО. Ф. 33. Оп. 793756. Д. 33. Л. 72.
