Elle naît à Milan de parents de condition modeste. Le père est vigile la mère couturière-tailleuse. Mariangela Melato très jeune s’est dirigée vers des études artistiques. Elle s’inscrit très jeune à l’Academia di Brera en peinture, puis elle décore les vitrines des grands magasins La Rinascente (sorte de Galeries Lafayettes italiennes) pour se payer des cours d’art dramatique.
En 1960 elle obtient son premier grand rôle dans une célèbre compagnie théâtrale milanaise Fantasio Piccoli.
Puis elle travaille dans la prestigieuse compagnie de Dario Fo entre 1963 et 1965.
L’année 1969 marque ses débuts au cinéma avec « Contestation générale » (« Contestazione generale« ) de Pupi Avati dans lequel elle tient un petit rôle noyé dans une distribution pléthorique. Mais la solidité de sa formation thétrale et son physique filiforme avec de grands yeux en font une actrice éminemment faite pour le cinéma. Et les gros plans dont sont friands les transalpins.
Dès 1970 les compteurs s’affolent et les films s’enchaînent pour l’actrice. Et ce jusqu’au milieu des années 1980 où la crise du cinéma italien frappe dur et met le cinéma transalpin à genoux.
On peut détacher quelques films marquants au long de cette carrière.
« Basta guardarla » (1970) de Luciano Salce
« La classe ouvrière va au paradis » (1971) de Elio Petri
« Mimi métallo blessé dans son honneur » (« Mimi metallurgico ferito nell’onore« ) (1972) de Lina Wertmüller
« Société anonyme anti-crime » (« La polizia ringrazia« ) (1972) de Stefano Vanzina
« La violenza : quinto potere » de Florestano Vancini
« Film d’amour et d’anarchie » (« Film d’amore e d’anarchia, ovvero stamattina alle 10 in Via dei Fiori nella nota casa di tolleranza…« ) (1973) de Lina Wertmüller
« La poliziotta » (1974) de Steno qui introduit l’érotisme soft dans la comédie à l’italienne
« Nada » (1974) de Claude Chabrol
« Vers un destin insolite sur les flots bleus de l’été » (« Travolti da un insolito destino nell’azzurro mare d’agosto« ) de Lina Wertmüller qui clôt la trilogie avec Giancarlo Giannini.
« La femme aux enchères » (« Attenti al buffone« ) (1975) de Alberto Bevilacqua
« Todo modo » (1976) de Elio Petri
« Il casotto » (1977) de Sergio Citti avec une prestigieuse distribution internationale (Catherine Deneuve, Jodie Foster, Ugo Tognazzi…)
« Qui a tué le chat? » (« Il gatto« ) (1977) de Luigi Comencini
« Flash Gordon » (1980) de Mike Hodges
« Segreti segreti » (1985) Giuseppe Bertolucci
La carrière de Mariangela Melato a été couronné de plusieurs prix. Au cinéma elle a reçu : 4 David di Donnatello, un David speciale, 5 Nastro d’argento , 2 Globo d’oro, 1 Ciak d’oro.
Pendant les années 1990 et jusqu’à sa mort elle joue beaucoup au théâtre et pour la télévision.
Elle décède à Rome, auréolée de gloire théâtrale et cinématographique , d’un cancer du pancréas.