Анатолий Николаевич Самохин родился 17 (30) ноября 1905 года в городе Кузнецк в семье рабочего. Русский.
В 1921 году окончил 8 классов в Кузнецке, работал слесарем на заводе. Состоял бойцом частей особого назначения по охране государственных учреждений, участвовал в ликвидации "кулацких банд".
В Красную Армию призван в 1924 году Кузнецким райвоенкоматом.
В 1928 году окончил Киевскую артиллерийскую школу.
На фронтах Великой Отечественной войны с июня 1941 года. За войну дважды был ранен.
Командующий артиллерией 295-й стрелковой дивизии полковник А. Н. Самохин в районе реки Молочная и города Мелитополь на Украине, организуя бой по прорыву вражеской обороны, постоянно находился в боевых порядках воинских частей.
За время боёв в период с 4 по 22 октября 1943 года вверенная полковнику Самохину А. Н. артиллерия подбила 6 танков, подавила 62 пулемётные точки, 11 артиллерийских батарей, уничтожила 1700 солдат и офицеров противника.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 1 ноября 1943 года за умелое командование дивизионной артиллерией, образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистским захватчиками и проявленные при этом мужество и героизм полковнику Самохину А. Н. присвоено звание Героя Советского Союза.
После окончания войны продолжал службу в армии.
1951 г. - окончил Высшие академические курсы при Военной Академии имени Дзержинского.
С 1954 года — в запасе.
Жил в Рязани, вёл работу по военно-патриотическому воспитанию молодёжи.
Умер 29 мая 1981 года. Похоронен в Рязани, на Скорбяинском кладбище.
