Родился в городе Богородске Горьковского края (ныне райцентр Нижегородской области) в семье журналиста. Настоящее имя - Отто (в честь полярника О.Ю. Шмидта).
После войны жил в Саратове, Фрунзе (ныне Бишкек).
Окончил театральную студию при Свердловском драматическом театре (1960). 
1960-1972 - актёр в театрах Свердловска, Минска, Новосибирска, Таллина. 
1972-1976 - актёр Московского театра им. Ленсовета. 
Снимался в фильмах А. Тарковского: «Андрей Рублёв», «Солярис», «Зеркало», «Сталкер», а также в картинах «Мужики!», «Двадцать шесть дней из жизни Достоевского», «Свой среди чужих, чужой среди своих», «Восхождение» и др.
Заслуженный артист РСФСР (11.08.1981).
Жил в Москве, похоронен на Ваганьковском кладбище.
Память: именем Солоницына названа улица в Богородске.