Nacido en Molfetta (Bari, Italia) el 8 de junio de 1938, Angelo Amato es el primero de cuatro hermanos y frecuentó la escuela primaria con las Hermanas Alcantarinas y las Hermanas Salesianas de los Sagrados Corazones. Después del bachillerato, ingresó en el Instituto Náutico de Bari, en la sección de capitanes de larga distancia.
Al comienzo del tercer año, en 1953, abandonó una carrera prometedora e ingresó en el Aspirantado salesiano de Torre Annunziata. Realiza el noviciado en Portici Bellavista de 1955 a 1956, año en el que emite su primera profesión religiosa el 16 de agosto. A continuación, pasó al estudiantado filosófico de San Gregorio di Catania, donde cursó los tres años de bachillerato clásico, graduándose en julio de 1959. Después, hasta 1962, estudió en Roma, en el entonces Pontificio Ateneo, obteniendo la Licenciatura en Filosofía. Mientras tanto, completado el período de formación en la Congregación Salesiana, emitió la Profesión Perpetua el 28 de junio del mismo año. Luego, hizo dos años de formación práctica en el Colegio Salesiano de Cisternino, donde enseñó literatura en la escuela media. Tras obtener la Licenciatura en Teología en la Facultad de Teología de la Universidad Salesiana de Roma, fue ordenado sacerdote el 22 de diciembre de 1967.
Se matriculó en la Pontificia Universidad Gregoriana, se doctoró en Teología en 1974 e inmediatamente fue llamado a enseñar esta materia. En 1977, fue enviado a Grecia por el entonces Secretariado para la Unidad de los Cristianos, pasando cuatro meses en la residencia de los jesuitas de Atenas para prepararse para la matrícula universitaria. Tras aprobar el examen de ingreso, se trasladó a Salónica como becario del Patriarcado de Constantinopla. Su residencia fue el monasterio de Vlatadon, sede del convento de monjes ortodoxos y del Idrima ton Paterikon Meleton (Instituto de Estudios Patrísticos), con una biblioteca especializada en teología ortodoxa y una valiosa colección de microfilmes de manuscritos del Monte Athos. En aquella época, el director del Idrima era el conocido patrólogo griego Konstantinos Christou, que también era Ministro de Educación del Estado griego.
Matriculado en la Facultad de Teología de la Universidad de Salónica, asistió a las conferencias sobre historia del dogma de Jannis Kaloghirou y a las conferencias sobre dogmática sistemática de Jannis Romanidis. Al mismo tiempo, realizó una investigación sobre el sacramento de la penitencia en la teología ortodoxa griega de los siglos XVI al XX, cuyo texto Christou quiso publicar en la serie "Análekta Vlatádon" (1982).
De regreso a Roma, enseñó Cristología en la Facultad de Teología de la Pontificia Universidad Salesiana, de la que fue Decano de 1981 a 1987 y de 1994 a 1999. De 1997 a 2000 fue también Vicerrector de la misma Universidad. En 1988 fue enviado a Washington para efectuar estudios sobre teología de las religiones y completar el libro de texto de Cristología. Mientras tanto, fue consultor de la Congregación para la Doctrina de la Fe, de los Pontificios Consejos para la Promoción de la Unidad de los Cristianos y el Diálogo Interreligioso, y asesor de la Pontificia Academia Mariana Internacional.
En 1999 fue nombrado Prelado Secretario de la reestructurada Pontificia Academia de Teología y director de la recién fundada revista teológica "Path". De 1996 a 2000 fue miembro de la comisión teológico-histórica para el Gran Jubileo del Año Dos Mil.
Nombrado Secretario de la Congregación para la Doctrina de la Fe el 19 de diciembre de 2002 y elegido para la Sede titular de Sila con el título personal de Arzobispo, recibió la Consagración Episcopal el 6 de enero de 2003 de manos de Juan Pablo II en la Basílica Vaticana.
El 9 de julio de 2008, Benedicto XVI le llamó a suceder al cardenal José Saraiva Martins como Prefecto de la Congregación para las Causas de los Santos.
Además de artículos y ensayos en revistas y diccionarios teológicos, ha publicado numerosas obras, entre ellas: El Evangelio del Padre (1999), Jesús, el Señor. Ensayo de cristología, séptima edición (2008) Jesús, identidad del cristianismo (2008), El celibato de Jesús (2010), Los santos en la Iglesia (2010) y Catolicismo y laicismo en la Europa contemporánea, (2010).
También participó en el cónclave de marzo de 2013 que eligió al Papa Francisco.
El 19 de diciembre de ese mismo año, el Papa Francisco le confirmó 'donec aliter provideatur' en el cargo de Prefecto de la Congregación para las Causas de los Santos.