Олег Баранов родился 16 марта 1969 года в городе Потсдам в Германской Демократической Республике (ныне - Германия).

В 1999 году он окончил Юридический институт МВД РФ (ныне в составе Московского университета МВД России им. В.Я. Кикотя).
Свою карьеру начал в органах внутренних дел с 1989 года, первая его должность была милиционер 173-го отделения милиции Москвы.
В 2000-2001 гг. Баранов становится начальником 4-го отделения Регионального оперативно-розыскного бюро (по Юго-Восточному административному округу Москвы) Центрального регионального управления по борьбе с организованной преступностью при Главном управлении по борьбе с организованной преступностью Министерства внутренних дел (МВД) России.

С 2001 по 2003 гг. он был начальником 3-го отделения отдела по борьбе с организованной преступностью Управления внутренних дел (УВД) ЮВАО Москвы. Затем в 2003-2004 гг. становится заместителем начальника отдела по борьбе с организованной преступностью УВД ЮВАО Москвы - начальник 1-й оперативно-розыскной части.

В период с 2004 по 2006 гг. Баранов занимал должность начальника отдела по борьбе с организованной преступностью УВД по ЮВАО Москвы.

С 2006 по 2008 гг. он уже заместитель начальника Управления по борьбе с организованной преступностью Главного управления внутренних дел (ГУВД) по Москве — начальник 1-й оперативно-розыскной части. Позже в 2008-2011 гг. - заместитель начальника Управления уголовного розыска ГУВД по г. Москве.

С мая 2011 по август 2012 гг. Баранов становится заместителем начальника полиции - начальника Управления уголовного розыска Главного управления (ГУ) МВД России по г. Москве. С 8 августа 2012 по 23 сентября 2016 гг. работает заместителем начальника ГУ МВД по городу Москве – начальником полиции. Главой ГУ МВД столицы в этот период был Анатолий Якунин.

С 23 сентября 2016 года Баранов стал начальником ГУ МВД по городу Москве.

В собственности Олега Баранова находится земельный участок площадью 806 кв. м (в пользовании), жилой дом площадью 221.6 кв. м (в пользовании), квартира площадью 104.6 кв. м. А также транспорт: мототранспортное средство, BMW G310GS 2017 года выпуска, автомобиль легковой, ГАЗ 69 ГАЗ 69 1970 года выпуска, водный транспорт моторная лодка Crizzli 470 2009 года выпуска, у супруги автомобиль легковой Lexus RX 2016 года выпуска.

Декларации за 2019 – 2020 года – отсутствуют.

Последний декларированный доход за 2018 г., который составил 2 млн. 792 627 руб., у супруги - 1 млн. 636 465 руб.

Оправдании избиения задержанных на митингах, в превышении должностных полномочий и злоупотреблении служебным положением.

Олег Баранов заявил об обоснованности избиения задержанных на митингах в Москве. Баранов, выступая 10 марта 2021 года, с отчетом о деятельности органов внутренних дел за 2020 год на заседании Мосгордумы, отметил, что сотрудники столичной полиции применяли силу во время разгона несанкционированных митингов на законных основаниях.

По словам Баранова, полиция действовала законно и 23, и 31 января, и 2 февраля. А сотрудники органов применяли физическую силу, приемы самбо и спецсредства, которые разрешены при пресечении правонарушений.

Имя Олега Баранова также фигурирует в нескольких резонансных уголовных делах.

Так, например, по информации СМИ, именно он дал команду своим подчиненным найти любой повод для нейтрализациии проекта «Омбудсмен полиции» и посадки его создателя Владимира Воронцова. Именно сотрудники Баранова провели весь комплекс морально-психологического давления на заявителя, вынудили давать нужные показания. Владимир Воронцов последние три года занял довольно необычную нишу в сегменте расследований коррупции и кумовства в МВД, за это на него любыми способами оказывали давление, в конечном итоге возбудили уголовное дело. В деле Воронцова насчитывается четырнадцать эпизодов, половина из которых касается «оскорбления представителя власти». Самые серьезные связаны с вымогательством денег у двух сотрудников полиции, имевших неосторожность в личной переписке и через посредников отправить господину Воронцову фотографии свои интимные фотографии.

Олег Баранов также участвовал в скандальном деле Ивана Голунова. Именно ему поручил разобраться в ситуации с задержанным журналистом «Медузы» мэр Москвы Сергей Собянин. И Баранов взял это дело под свой полный контроль. Как стало известно из СМИ, подстава Голунова затевалaсь не для того, чтобы заменить главу антинаркотического управления, однако в сложившейся ситуации находящиеся в стороне силы решили воспользоваться случаем. И, как пишет телеграм-канал «Двуглав», главным выгодоприобретателем в деле Голунова стал министр МВД Владимир Колокольцев. Он убрал двух генералов, которых «терпеть не мог» (но до этого не мог тронуть из-за высоких покровителей). В итоге глава МВД Колокольцев попросил президента уволить двух генералов: начальника УВД по ЗАО ГУ МВД России по Москве генерал-майора полиции Андрея Пучкова и начальника управления по контролю за оборотом наркотиков ГУ МВД России по Москве генерал-майора полиции Юрия Девяткина. И один из этих генералов был кандидатом на замену близкого к министру руководителя ГУ МВД по Москве Олега Баранова. Почему Баранов не получил должность одного из уволенных генералов осталось загадкой.

Баранов и Колокольцев были давно знакомы. Именно их личное знакомство определило кандидатуру столичного шерифа. Министр МВД знал Баранова с начала 90-х годов по оперативной работе в МУРе, а позже, уже в 2000-х, в подразделениях Управления по борьбе с организованной преступностью. Считается, что скандалы в московской полиции в 2016 году стали причиной отставки Анатолия Якунина с должности главы ГУ МВД РФ по Москве, и при личном участии Владимира Колокольцева. Придя на должность руководителя ГУ МВД по Москве, Баранов поэтому в первую очередь начал избавляться от команды своего бывшего шефа Якунина, который перешел в центральный аппарат МВД. Таким образом в столичной полиции прошли кадровые зачистки.