La comadrona lo bautizó en su domicilio inmediatamente después de su nacimiento, lo que dio lugar a la creencia de que pensaban que su vida estaba en peligro de alguna manera. Aunque no se conoce con certeza, el bautismo inmediato del niño fue probablemente debido o bien a su mal estado de salud o a un terremoto que sacudió la ciudad ese día. En el trauma del terremoto, la madre de Vivaldi pudo haberle destinado al sacerdocio.​ El bautismo oficial en la iglesia tuvo lugar dos meses después.​ Antonio tuvo cinco hermanos: Margarita Gabriela, Cecilia Maria, Bonaventura Tomaso, Zanetta Anna y Francesco Gaetano. Giovanni Battista enseñó a Antonio a tocar el violín desde temprana edad y luego recorrió Venecia tocando el violín con su hijo. También fue, probablemente, discípulo de Giovanni Legrenzi.

Antonio Vivaldi, il prete rosso

Su salud siempre fue delicada. El 18 de septiembre de 1693 ingresó en un seminario y recibió sus primeras órdenes religiosas. En 1699 fue ordenado subdiácono, luego diácono (1700) y finalmente se ordenó sacerdote el 23 de marzo de 1703, pero albergaba el férreo deseo y la determinación de desarrollar su carrera musical como instrumentista, maestro, compositor y empresario de ópera.

Entre 1703 y 1738 desempeñó, más o menos con continuidad, diversos puestos docentes en el Ospedale della Pietà, haciendo de su "joven orquesta" una de las más brillantes de Europa, dando paso además a sus obras, de carácter decididamente progresista, poderoso centro de atención para los visitantes extranjeros y, en consecuencia, fuerza mayor para la difusión de su fama y sus ideas. Su relación con el consejo de administración del Ospedale a menudo era tensa. La junta tenía que votar todos los años sobre la conveniencia de mantener los maestros. La votación sobre Vivaldi era rara vez unánime y en 1709 resultó 7 a 6 en su contra.​ Después de ejercer un año como músico independiente, en 1711, desde el Ospedale lo llamaron de nuevo, con un voto unánime; claramente durante su ausencia de un año la junta se dio cuenta de la importancia de su papel. En 1714, publicó "La Stravaganza Op 4", una colección de conciertos para violín y cuerdas,​ dedicado a su antiguo estudiante de violín, el noble veneciano Vettor Delfin.​ En 1716, lo ascendieron a 'maestro di concerti' (director musical),​ lo que le convertía en responsable de toda la actividad musical de la institución.

A pesar de sus frecuentes viajes a partir de 1718, el Ospedalle le pagó 2 cequíes por escribir dos conciertos al mes para la orquesta y por ensayar con ellos por lo menos cinco veces cuando estaba en Venecia. Los registros del Ospedalle muestran que le pagaron 140 conciertos entre 1723 y 1733. Aun cuando se ausentó de Venecia (estuvo en Mantua, 1718-20, Roma, 1723-25; Alemania, Viena, Praga, 1729-33), compuso obras para estas ciudades, con las que había establecido contactos, o continuó manteniendo contactos.

Caricatura de Antonio Vivaldi, por Pier Leone Ghezzi (1723)

A comienzos del siglo xviii, la ópera fue el entretenimiento musical más popular en Venecia y demostró ser el más rentable para Vivaldi, que comenzó su carrera como compositor de ópera como una actividad secundaria: su primera ópera, "Ottone in villa" no se representó en Venecia, sino que lo hizo en el Teatro Garzerie en Vicenza en 1713.​ Al año siguiente, Vivaldi se convirtió en 'impresario' del Teatro Sant'Angelo en Venecia, donde se realizó su ópera "Orlando finto pazzo". La obra no fue del gusto del público, por lo que se clausuró después de un par de semanas y se reemplazó con una repetición de una obra diferente ya dado el año anterior.

En 1715, presentó "Nerone fatto Cesare", ahora perdida), con música de diferentes compositores dirigidos por él. La ópera contenía once arias y fue un éxito. En la última temporada, Vivaldi planeó representar "Arsilda, regina di Ponto", una ópera compuesta completamente por él, pero el censor de la ciudad bloqueó la representación. El personaje principal, Arsilda, se enamoraba de otra mujer, Lisea, que se hace pasar por un hombre.​ Al año siguiente, Vivaldi consiguió que el censor aceptara la representación de la ópera y fue un rotundo éxito.

En este periodo, el Ospedalle le encargó varias obras litúrgicas. Las más importantes fueron dos oratorios. "Moyses Deus Pharaonis", se perdió. El segundo, "Juditha Triumphans", celebraba la victoria de la República de Venecia contra el Imperio otomano y la captura de la isla de Corfú. Compuesta en 1716, es una de sus obras sacras más destacadas. También en 1716, Vivaldi escribió y produjo dos óperas más, "L'incoronazione di Dario" y "La costanza trionfante degl'amori e degl'odii". La última fue tan popular que se representó dos años después, reeditada y con nuevo título, "Artabano re dei Parti", ahora perdida. También se escenificó en Praga en 1732. En los años siguientes, Vivaldi escribió varias óperas que fueron representadas por toda Italia.

En 1717 o 1718, le ofrecieron a Vivaldi un nuevo prestigioso puesto como maestro de capilla en la corte de Felipe de Hesse-Darmstadt, gobernador de Mantua.​ Se trasladó allí durante tres años y produjo varias óperas, entre las que se encuentra "Tito Manlio". Durante su estancia en la ciudad, Vivaldi conoció a una joven aspirante a cantante, Anna Tessieri Girò, que se convertiría en su discípula y 'prima donna' favorita.​ Anna, junto con su hermanastra mayor Paolina, pasaron a formar parte de la comitiva de Vivaldi y lo acompañaron regularmente en sus muchos viajes. Hubo especulaciones sobre la naturaleza de la relación entre Vivaldi y Girò, pero no hay ninguna evidencia que indique que había algo más allá de la amistad y la colaboración profesional. Aunque Vivaldi fue cuestionado por su relación con Anna Girò, negó rotundamente cualquier relación romántica en una carta a su patrón Bentivoglio, fechada el 16 de noviembre de 1737.​ Durante este periodo Vivaldi escribió "Las cuatro estaciones", cuatro conciertos para violín que representan escenas apropiadas para cada estación del año. Tres de los conciertos fueron originales en su concepción, mientras que el primero, "Primavera", tomó prestados motivos de una sinfonía del primer acto de su ópera contemporánea "Il Giustino".

Edición discográfica de obras de Antonio Vivaldi

En 1721, fue a Milán, donde presentó el drama pastoral La Silvia (RV 734, sobreviven nueve arias). Visitó de nuevo la ciudad el año siguiente con el oratorio L'adorazione delli tre re magi al bambino Gesù (RV 645, también perdido). En 1722, se mudó a Roma, donde introdujo le dio un nuevo estilo a sus óperas. El nuevo papa Benedicto XIII lo invitó a que tocara para él. En 1725, Vivaldi volvió a Venecia, donde produjo cuatro óperas en el mismo año.

En la cúspide de su carrera, Vivaldi recibió encargos de la nobleza y realeza europea. La serenata (cantata) "Gloria e Imeneo", de 1725, fue un encargo del embajador francés en Venecia para la celebración del matrimonio de Luis XV. Al año siguiente, escribió otra serenata, "La Sena festeggiante", que fue estrenada en la embajada de Francia para celebrar el nacimiento de las princesas francesas, Ana Enriqueta y Luisa Isabel. "La Cetra" Op 9 estaba dedicada al emperador Carlos VI. En 1728, Vivaldi conoció al emperador cuando este estaba de visita en Trieste y le otorgó a Vivaldi el título de caballero, una medalla de oro y una invitación a Viena. El compositor le correspondió con un manuscrito de "La Cetra".

Vivaldi viajó a Viena y Praga en 1730 acompañado por su padre, donde presentó su ópera "Farnace".​ Algunas de sus óperas tardías las creó en colaboración con dos de los principales escritores italianos de la época. "L'olimpiade" y "Catón en Útica" fueron escritas por Pietro Metastasio, el principal representante del movimiento arcadiano y poeta de la corte en Viena. Un joven Carlo Goldoni reescribió "Griselda" a partir de un libreto previo de Apostolo Zeno.

Como muchos compositores contemporáneos, en los últimos años de su vida Vivaldi pasó dificultades económicas. Sus composiciones ya no tenían tanta estima como antes en Venecia, ya que habían cambiado rápidamente los gustos musicales y eran consideradas pasadas de moda. En respuesta, Vivaldi optó por vender un número considerable de sus manuscritos a precios ínfimos para financiar su desplazamiento a Viena.​ La razón de su marcha de la ciudad no está clara, pero parece probable que, después del éxito de su encuentro con el emperador Carlos VI, deseara conseguir el puesto como compositor en la corte imperial. Únicamente en 1738, cuando le abandonó la fama en Venecia, las autoridades venecianas le relegaron a un segundo plano. Ese año viajó a Amsterdam y en 1740 a Viena, con la esperanza de renovar su suerte y su fortuna. También es probable que Vivaldi fuera a Viena para escenificar óperas, especialmente porque residió cerca del Kärntnertortheater. Poco después de su llegada a la ciudad, Carlos VI falleció, lo que le hizo perder cualquier protección imperial o una fuente de ingresos regular. Al poco, Vivaldi empobreció​ y murió de una «infección interna» durante la noche del 27 al 28 de julio de 1741, a la edad de 63 años, en una casa propiedad de una viuda de un fabricante de sillas de montar vienés. El 28 de julio fue enterrado en un tumba sencilla del cementerio que era propiedad de un hospital público, cerca de la iglesia de San Carlos Borromeo. Su funeral tuvo lugar en la catedral de San Esteban.​

Durante la mayor parte de su vida gozó de una elevada posición económica; generoso, leal y admirado por distinguidas personalidades, su carrera es una sucesión de éxitos operísticos, sobre todo en cuanto respecta al aplauso y veneración de sus colegas músicos, entre quienes se encuentra una excelente contralto, Anna Giró, su alumna desde 1723, intérprete de ópera, compañera y tal vez amante. La producción de Vivaldi es enorme, abarcando los principales géneros. Sobreviven cerca de la mitad de sus 40 óperas. A pesar del impacto producido por su personalidad, dominó de manera muy imaginativa las convenciones formales, lo suficiente como para garantizarse una buena posición.

Aunque mucho menos originales, las 40 cantatas solistas basadas en el modelo de Scarlatti son aún muy efectivas. Su música sacra, que incluye diversos fragmentos de la misa, oratorios (tan sólo sobrevive "Judith") y cerca de 50 motetes solistas y salmos, revela la influencia de la ópera y, como en el famoso "Gloria", del concierto. Sobresalió particularmente en el terreno de la música instrumental, produciendo cerca de 60 concerti grossi para cuerda, 240 conciertos para violín, otros 100 conciertos solistas (fundamentalmente para fagot, violoncelo, flauta y oboe), 80 conciertos múltiples y dobles, y cerca de 100 tríos para violín y sonatas mixtas.

Los tríos Op. 1 y las sonatas para violín, Op. 2, aparecieron en 1705 y 1709, respectivamente; en 1711 se editó en Amsterdam "L'Estro Armónico", Op. 3 (cuatro conciertos, cada uno de ellos para uno, dos y cuatro violines), siendo su editor Roger, y rápidamente se difundió por toda Europa, produciendo profundos cambios en la composición del concierto. Sus últimas publicaciones, en especial "Las Cuatro Estaciones", 1725, y Conciertos para flauta, 1729, vienen a reforzar su posición como máximo compositor instrumental del último Barroco. Es el músico más original e influyente de su generación, y sentó las bases del concierto Barroco maduro.