Sim, cada máquina virtual pode ter seu próprio endereço IP, e essa é, na verdade, a configuração usual em qualquer ambiente virtualizado. O host se comporta como se tivesse um "switch virtual" dentro dele ("switch virtual" é, na verdade, como o VMware o chama); As VMs estão conectadas a este comutador virtual e sua porta de uplink vai para suas NICs físicas. O resultado final é exatamente o mesmo que ter máquinas físicas conectadas a um comutador físico, então sim, é claro que cada uma delas pode (e deve!) Ter seu próprio endereço IP.
Também é possível usar VLANs e entroncamento, mas estou afirmando isso apenas pela integridade das informações, pois isso não parece ser o seu caso; De qualquer forma, você pode trazer várias VLANs para um host (e, portanto, para as VMs em execução) usando uma única porta Ethernet física.