Nasce a Siena da Francesco Mattioli, medico, e da Lucrezia Buoninsegna. Mandato giovanetto a Padova, vi rimane fino alla laurea in medicina conseguita nel 1523. Rientrato a Siena alla morte del padre, se ne allontana poco dopo a causa degli scontri tra le diverse fazioni, per recarsi a Perugia che lascia, dopo la specializzazione in chirurgia, per raggiungere Roma dove si ferma fino al 1527, anno del sacco. Nel 1540, dopo molti anni trascorsi a Trento, si trasferisce a Gorizia. Intanto la lunga pratica medica acquistata, le notevoli conoscenze di botanica, e la fama procuratagli dalla pubblicazione dei Commenti alla materia medica di Dioscoride, gli valgono la nomina a medico di corte presso Ferdinando di Baviera prima e presso suo figlio Massimiliano II dopo. Morto di peste a Trento nel 1577, viene sepolto nella cattedrale dove gli viene eretto un sepolcro marmoreo che lo raffigura al suo tavolo da lavoro. Al Mattioli, medico e botanico insigne, si debbono opere quali: De morbi gallici curandi ratione, Dialogus, Bologna, 1536 in cui è tra i primi a proclamare l’efficacia dell’impiego del mercurio nella cura della sifilide e la famosissima: Pedacii Dioscoridis de materia medica libri sex interprete Petro Andrea Matthiolo cum eiusdem commentariis. Venezia, 1544 in cui egli riunisce in un unico corpus tutte le cognizioni di botanica medica del suo tempo.