Lodovico wurde in Mirandola im Bistum Reggio Emilia geboren. Er stammte aus der Familie der Herzöge von Mirandola und war das achte von neun Kindern von Herzog Alessandro II Pico della Mirandola, Marquis von Concordia und General der französischen Armee und Anna Beatrice d’Este, Prinzessin von Modena und Reggio. Seine Geschwister waren Maria Isabella, Laura, Francesco Maria, Galeotto, Virginia, Fulvia, Giovanni und Alessandro. Er war mit Kardinal Anton Maria Salviati verwandt.
Er promovierte zum Doktor in utroque iure.
Nach dem Angriff der Franzosen auf seine Heimatstadt floh er über Bologna und Rom nach Wien. Dort wurde er vom Kaiser empfangen. Am 21. Mai 1699, nach seiner Rückkehr nach Rom wurde er zum Prälaten Seiner Heiligkeit und Kleriker der Apostolischen Kammer ernannt. Am 7. Juni 1706 ernannt ihn Papst Klemens XI. zum Präfekten des Apostolischen Hauses und kurz danach wurde er zum Subdiakon geweiht.
Am 10. August 1743 starb Kardinal Lodovico Pico della Mirandola in seinem Palast in der Nähe von Santi XII Apostoli in Rom. Am Tag darauf wurde er in dieser Kirche aufgebahrt und am 12. August 1743 dort beerdigt. Später wurde sein Leichnam in der Nähe der Trajanssäule gelegenen Kirche Santissimo Nome di Maria al Foro Traiano bestattet, deren Wohltäter er war. Sein Herz wurde in Santa Prassede bestattet.