Giuseppe Sinopoli wuchs in Messina auf Sizilien auf, wo er mit zwölf Jahren eine Ausbildung zum Organisten am dortigen Konservatorium begann. Mit 15 Jahren kehrte er in seine Geburtsstadt Venedig zurück. Dort studierte er zwischen 1965 und 1967 am Konservatorium Musik und – auf Wunsch des Vaters – zeitgleich an der Universität Padua Medizin, Psychiatrie und Anthropologie. 1972 schloss er sein Medizinstudium mit einer Promotion ab. Danach konzentrierte er sich ganz auf die Musik und erhielt eine Dozentur für elektronische und zeitgenössische Musik in Venedig. 1978 begann Sinopolis Karriere als Operndirigent in Venedig mit „Aida“ von Giuseppe Verdi. Er entwickelte seine Interpretation der verdischen Musik in Abgrenzung zur damaligen Aufführungspraxis aus dem Quellenstudium der Originalpartituren; seine Aufführungen bekamen dadurch einen durchsichtigeren Orchesterklang und machten viele bis dato nicht gehörte musikalische Details der Partitur hörbar. Giuseppe Sinopoli war unter anderem Chefdirigent des Orchestra dell’Accademia di Santa Cecilia in Rom und der Sächsischen Staatskapelle Dresden. Von 1985 an dirigierte Sinopoli jedes Jahr bei den Bayreuther Festspielen.
1990 sollte er Chefdirigent an der Deutschen Oper Berlin werden, trat aber noch vor Beginn seiner Amtszeit von dem Vertrag zurück. Am 20. April 2001 erlitt Sinopoli, als er an der Deutschen Oper Berlin Verdis „Aida“ dirigierte, während der Aufführung einen Herzinfarkt, dem er kurz darauf erlag. Die Stadt Taormina auf Sizilien widmet dem Gedenken von Giuseppe Sinopoli seit 2005 ein Festival, das jährlich im Oktober stattfindet.