Родился 5 ноября 1952 года в Киеве. Окончил Киевский государственный институт физической культуры и четыре курса факультета международных отношений Киевского университета им.Т.Шевченко. Карьера футболиста. Амплуа - нападающий. В 1969-1988 гг. играл в футбольной команде Динамо (Киев), в сборной СССР. В 1988-1989 гг. выступал за австрийский Форвертс (Австрия), в 1989-1990 гг. - за кипрский Арис. Чемпион СССР 1971, 1974, 1975, 1977, 1980, 1981, 1985, 1986 гг. Обладатель Кубка СССР 1974, 1978, 1982, 1985, 1987 гг. Обладатель Кубка обладателей Кубков УЕФА 1975 и 1986 гг. Обладатель Суперкубка УЕФА (1975). Лучший футболист СССР 1973, 1974, 1975 гг. (по результатам опроса еженедельника Футбол). Обладатель Золотого мяча (лучший футболист Европы, 1975). Обладатель премии Golden Foot-2009. За сборную СССР провел 112 матчей, забил 42 гола. За олимпийскую сборную СССР сыграл 12 матчей, забил 9 голов. Бронзовый призер Олимпийских игр 1972, 1976 гг. Участник Чемпионатов мира 1982, 1986 гг.

Дважды женат. Первой супругой О.Блохина была известная гимнастка Ирина Дерюгина. У футболиста три дочери - Ирина (1983 г.р., от первого брака), Анна (2001 г.р.) и Екатерина (2002 г.р.). Отец О.Блохина - Владимир Блохин, был заместителем председателя Киевского городского совета Всесоюзного спортивного общества Трудовые резервы. Мать - Екатерина Адаменко, Заслуженный мастер спорта по легкой атлетике.

Главный тренер сборной Украины Олег Блохин будет получать более чем в два раза больше, чем прошлый главный тренер - Мирон Маркевич. Об этом сообщает ura-inform.com Олег Блохин, по информации ряда СМИ Украины, будет получать 50 тысяч долларов в месяц. Это на 30 тысяч больше, чем получал Мирон Маркевич, который ограничился 20 тысячами в месяц. Контракт Олега Блохина, как и его тренерского штаба, состоящего из Юрия Калитвинцева, Семена Альтмана, Андрея Баля и Юрия Раменского, будет оплачивать федерация футбола Украины. Контракт Олега Блохина будет действовать до конца Евро-2012.

Заслуженный мастер спорта (1975). Орден За заслуги III (2002) и II (2004) степеней. Общественная деятельность. С 1994 года - президент Международного благотворительного фонда им.О.Блохина (Киев).