Nació en Oneglia, Italia. Estudió con su padre, quien era organista, antes de matricularse en la escuela de música de Milán. En 1950, contrajo matrimonio con la soprano estadounidense Cathy Berberian, quien interpretó muchas de sus obras. En 1951, se trasladó a los Estados Unidos para estudiar con el prestigioso compositor italiano Luigi Dallapiccola. Cuando regresó a Italia fue cofundador, en 1954, del Centro de Música Electrónica Studio di Fonologia Musicale de Milán. Fue su director entre 1954 y 1959. De 1965 a 1972, dio clases en la Academia Juilliard de Nueva York y entre los años 1976 y 1979 trabajó en el IRCAM de París. En 1988 fundó el Estudio de Música Electrónica Tempo Reale en Florencia. En 1958, Berio comenzó a componer una serie de obras para instrumentos solistas bajo el título de Sequenza (empezó con Sequenza I para flauta y hace poco terminó Sequenza XI para guitarra (1988), obra decisiva en la implantación de un nuevo repertorio dotado de técnicas experimentales. En 1969 compuso Sinfonía, que ponía de manifiesto otro de sus intereses musicales: componer una obra que funcionara sobre varios niveles psicológicos al mismo tiempo, sobre todo en el scherzo, donde hace referencia continua a un movimiento de la segunda sinfonía de Mahler, como si fuese un telón; por encima se oyen un conjunto de fragmentos cantados o recitados por ocho cantantes, además de pequeñas apariciones de la orquesta. Este propósito de trabajar con varios niveles simultáneamente lo desarrolla con toda intensidad en sus óperas. En La Vera Storia (1978), con libreto de Italo Calvino, el texto es el mismo para la primera y segunda mitad; no así la puesta en escena, los personajes y la música. La segunda parte puede ser vista como un comentario de la primera o como un nivel diferente sin más. Otras obras importantes de Berio son Opera (1970) y Un Re in Ascolto (1983).