В 2006 окончил Школу-студию МХАТ (постановочный факультет, мастерская заслуженного деятеля искусств РФ Дамира Исмагилова).
Создал световое оформление более чем для 120 спектаклей и оперных постановок в разных городах России и Европы: «Фрау Шиндлер» (МАМТ имени К.С. Станиславского и Вл.И. Немировича-Данченко), «Волшебная гора» (Электротеатр Станиславский), «Дракон», «Три сестры», «Сережа» (МХТ имени А.П. Чехова), «Камень», «Цирк» и «Синяя синяя птица» (Театр Наций), «Рождество О. Генри» (Театр имени А.С. Пушкина), «Папа уходит, Мама врет, Бабушка умирает» (Центр имени Вс. Мейерхольда), «Заметки о Бердичеве» (театр «Школа драматического искусства»), «Дом Бернарды Альбы» (Свердловский театр музыкальной комедии, Екатеринбург), «Суини Тодд» и «Беги, Алиса, беги» (Театр на Таганке), «Великолепный рогоносец» (Театр Моссовета), «Сказка о царе Салтане» (Большой театр России).
Работал главным художником по свету в Гоголь-центре, где выпустил спектакли: «Пробуждение весны», «Охота на Снарка», «Братья».
Сотрудничает с режиссерами: Константин Богомолов, Владимир Панков, Олег Глушков, Егор Дружинин, Дмитрий Крымов, Виктория Мещанинова, Алексей Мизгирев, Юрий Муравицкий, Лариса Александрова, Евгений Писарев, Кирилл Стрежнев, Нина Чусова, Алексей Франдетти, Кирилл Серебренников.
В 2012 году в сотрудничестве с Чеховским фестивалем работал над выпуском спектакля «Сон в летнюю ночь», премьера которого состоялась в Королевском Шекспировском театре (Стратфорд-на-Эйвоне, Великобритания) в рамках World Shakespeare Festival, затем спектакль был показан в Эдинбурге, а также в Австралии и Новой Зеландии.
В сезоне 2017–2018 Иван Виноградов был представлен в четырех номинациях на премию «Золотая Маска»: работа художника по свету в спектаклях «Гипнос» театра «Практика», «Антигона» Камерного театра (Воронеж), «Беги, Алиса, беги» Театра на Таганке, «Орфей & Эвридика» Театра музыкальной комедии (Екатеринбург).
С 2022 года – главный художник по свету МХТ имени А.П. Чехова.
Участие в постановках театра:
«Летучий голландец» Р. Вагнера – художник по свету