Окончил философское отделение Майкопского педагогического института (1949) и психолологическое отделение философского факультета МГУ (1957).
В 1949-52 работал учителем рус. языка в Майкопе, в 1957-62 - на Сахалине. В 1963-83 возглавлял лабораторию учебной деятельности в школе № 17 (г. Харьков), затем до 1987 заведовал кафедрой рус. языка в Харьковском институте коммунального хозяйства.
С 1989 руководитель научно-методического центра "Развивающее обучение".
Психологические воззрения сформировались под влиянием научной школы Л. С. Выготского. Созданная лаборатория включилась в экспериментальную работу научного коллектива Д.Б. Эльконина и В.В. Давыдова, проводившего исследования в московской школе № 91. Репин внёс значительный вклад в разработку теории учебной деятельности, выступил одним из создателей психолого-дидактической системы развивающего обучения. В теории учебной деятельности разрабатывал проблему личной мотивации ребёнка, проблему учебного целеполагания и др. В рамках этого подхода создал учебный курс русского языка и соответствующие книги для начальной и средней школы, в том числе "Букварь", "Букварёнок", учебники для 1-3-х, 5-6-х и 8-го классов (1988-1994), Осуществил перевод системы развивающего обучения из экспериментальных условий в практику массовой школы, разработал оригинальные способы переподготовки учителей и методистов, способных использовать систему развивающего обучения.