Compositeur, pianiste et auteur d’écrits sur la musique, Niccolò Castiglioni est né le 17 juillet 1932, à Milan. Il suit un apprentissage classique, commence à étudier le piano à l’âge de 7 ans et entre au Conservatoire Giuseppe-Verdi de Milan, où il obtient, en 1952, son diplôme et où il suit également les cours de composition. De ses maîtres, Ettore Desderi, Sandro Fuga, Giorgio Federico Ghedini et Franco Margola, Castiglioni reçoit une solide formation académique d’orientation néo-classique.
De 1952 à 1953, il suit les cours de Friedrich Gulda et Carlo Zecchi, au Mozarteum de Salzbourg ; pendant l’été 1953, il passe brillamment son diplôme de composition au Conservatoire de Milan, avant de retourner, avec l’aide de l’État italien, à Salzbourg, où il entre dans la classe du compositeur Boris Blacher. Après une brève parenthèse dans ses activités de concertiste, principalement dans les institutions milanaises, il décide de se consacrer exclusivement à la composition musicale. En 1956, il suit les Cours d’été de Darmstadt et y retourne périodiquement de 1958 à 1962.
Au cours de ces années, sa production musicale rencontre un grand succès international, en particulier dans les milieux de la Neue Musik. Ses œuvres sont dirigées par Pierre Boulez, Michael Gielen, Bruno Maderna, Hans Rosbaud, Francis Travis… Pendant cette période, sa production théorique est particulièrement dense : un livre, Il linguaggio musicale dal Rinascimento a oggi (Le Langage musical de la Renaissance à nos jours) et de nombreux essais publiés dans des revues de musique et de philosophie parmi les plus influentes dans le débat culturel italien : Musica d’oggi, Incontri musicali, La rassegna musicale, Rivista di estetica, aut aut. L’expérimentation avec le médium électronique, quoique brève, lui permet de remporter en 1961 le Prix Italia avec l’opéra radiophonique Attraverso lo specchio. En 1966, il se rend aux États-Unis à l’invitation de l’Université de l’État de New York (SUNY) à Buffalo, comme compositeur en résidence ; en 1967, il est visiting professor en composition à l’Université d’Ann Arbor (Michigan) ; en 1968, il est regent lecturer en composition à l’Université de Californie à San Diego ; en 1969, il est professeur d’histoire de la musique de la Renaissance à l’Université de Washington. De retour en Italie en 1970, il s’établit à Milan.
Après une période de silence, il reprend en 1973 une production musicale qui s’intensifie à partir de 1977. Cette production est favorisée par de fréquentes retraites à Bressanone dans le Trentin-Haut Adige. Pendant vingt ans, il enseigne la composition : au Conservatoire de Trente (1976-1977), au Conservatoire de Milan (1977-1989), au Conservatoire de Côme (1989-1991) et, de nouveau, au Conservatoire de Milan (1991-1996). Parmi ses élèves, citons Roberto Abbado, Carlo Galante, Stefano Gervasoni, Esa-Pekka Salonen ou Giampaolo Testoni. Niccolò Castiglioni meurt à Milan, le 7 septembre 1996.