Nacido en Génova (Italia) en 1937 en el seno de una familia de constructores, Piano se graduó en el Politécnico de Milán, donde tuvo como profesor a uno de los arquitectos italianos más reputados con el que, posteriormente, llegaría a trabajar, Franco Albini (1905-1977). Completó su formación en Filadelfia (Estados Unidos) con Louis Kahn (1901-1974) y en Londres con Z.S. Makowsky. También ejerció una gran influencia en su trabajo el arquitecto francés Jean Prouvé (1901-1984).
En 1971 fundó junto con el británico Richard Rogers la oficina “Piano&Rogers”, al frente de la cual ganaron el concurso para la construcción del Centro Georges Pompidou de París. Su proyecto generó mucha polémica por su estética rupturista, pero en poco tiempo se convirtió en unos de los símbolos de la capital de Francia. Entre 1977 y 1981, Piano su unió al ingeniero Peter Rice y abrieron el estudio “L’Atelier Piano and Rice”. Posteriormente, en 1981, puso en marcha su actual despacho, “Renzo Piano Building Workshop” (RPBW), con sedes en Génova, París y Nueva York.
Entre los proyectos más destacados llevados a cabo por RPBW figuran la Terminal del Aeropuerto Internacional Kansai en Osaka, el plan urbanístico de la Potsdamer Platz en Berlín, el Museo de la Colección Menil de Houston, la Torre del Puente de Londres, el Centro Cultural Jean-Marie Tjibaouen, en Nueva Caledonia (Francia); el Museo de la Fundación Beyeler en Basilea, la Academia de Ciencias de California, en San Francisco; las ampliaciones del Museo de Arte del condado de Los Ángeles y del High Museum of Art en Atlanta, o las oficinas de The New York Times.
A lo largo de su trayectoria, Piano ha recibido innumerables premios, la mayor parte de ellos al frente del RPBW. De estos galardones, sobresale el Premio Pritzker de Arquitectura, el de mayor prestigio internacional en el sector. Lo recogió en 1998 en la Casa Blanca. También ha sido premiado con la Medalla de Oro del American Institute of Architect (2008), la Medalla de Oro de la Unión Internacional de Arquitectos (2002), el Praemium Imperiale en Tokio (2005), la Real Medalla de Oro del Real Instituto de Arquitectos Británicos (1989)… En 2013, el presidente de Italia, Giorgio Napolitano, lo nombró Senador Vitalicio, mientras que en el año 2000 fue condecorado como Oficial de la “Orden Nacional de la Legión de Honor”, el premio más importante que otorga el Gobierno Francés.