Figlio di un archeologo responsabile degli scavi a Leptis Magna in Libia, dopo un apprendistato al Museo Etrusco di Villa Giulia esordisce nel 1960 con una mostra alla Galleria La Salita di Roma presentata da Pierre Restany.
Attira subito l’interesse della critica realizzando quadri monocromi che offrono l’idea di uno schermo fotografico che in seguito accoglierà numeri, lettere, segnali stradali, i marchi della Esso e della Coca Cola. Firma un contratto in esclusiva con la gallerista americana Ileana Sonnabend.
Sue mostre personali vengono allestite a Roma, Parigi e Milano.
Realizza tre film sperimentali in 35 mm.: Satellite, Umano non umano, Trapianto, e consunzione e morte di Franco Brocani.
Partecipa a una collettiva alla Galleria La Salita di Roma dove non espone dipinti ma proietta fotogrammi sulla guerra del Vietnam. Ed è proprio l’interesse per la storia contemporanea e il suo impegno civile che lo porta a una crisi ideologica e d’identità tale da dichiarare di voler abbandonare la pittura.
Una crisi ideologica ed esistenziale lo costringe a periodi di isolamento nel suo studio dove realizza dei lavori reinterpretando Magritte, De Chirico, Boccioni, Cézanne, Picabia. Rifà le proprie opere degli anni sessanta nel ciclo Sintetico dall’Inventario.
Nel 1976 è presente alla mostra Europa/America, l’astrazione determinata 1960-76 allestita presso la Galleria Nazionale d’Arte Moderna di Bologna.
Nel 1978 torna alla Biennale di Venezia con le serie Al mare e Quadri equestri, opere dipinte con estrema grazia e leggerezza che costituiscono l’esempio di una ritrovata freschezza creativa. Viene invitato a Arte e critica 1980, al Palazzo delle Esposizioni di Roma.
Nel 1991 realizza la mostra Estroverso alla Galleria Mazzoli di Modena. Crea i bozzetti per la scenografia della Norma di Vincenzo Bellini per il Teatro Petruzzelli di Bari. La Biennale di Venezia del 1993, curata da Achille Bonito Oliva, gli offre una sala personale nella sezione Slittamenti.
Le opere di questi anni testimoniano il suo rinnovato interesse per la tecnologia.
Schifano coglie immediatamente le possibilità del web che con il suo accesso illimitato estende le possibilità delle arti visive e la novità delle fibre ottiche che velocizzano la comunicazione, tanto da dedicargli un’opera che ne diventa il simbolo.
Si dedica alla fotografia ed espande e moltiplica la produzione di quadri seriali utilizzando la televisione come medium commerciale.
Nel 1997 partecipa a Minimalia, a Palazzo Querini Dubois di Venezia.
Muore a 63 anni il 26 gennaio 1998 dopo un infarto cardiaco nel suo studio di via delle Mantellate a Trastevere.
La sua ampia a smisurata produzione pittorica è rappresentata dall’Archivio Mario Schifano, fondato nel 2003 dagli eredi.