Mannion besitzt die Staatsbürgerschaften Italiens und der Vereinigten Staaten.[2] Seine Mutter Gaia Bianchi ist Italienerin[3] und spielte Volleyball auf Profiebene.[4] Sein aus Salt Lake City im US-Bundesstaat Utah stammender Vater Pace Mannion war Berufsbasketballspieler, der 1989 nach Italien kam. Mitte der 2000er Jahre zog die Familie von Italien in die Vereinigten Staaten: Zunächst nach Salt Lake City, später nach Scottsdale, Arizona.[2]
Mannion spielte an der Pinnacle High School in Phoenix und war dort zeitweise Mannschaftskamerad von Josh Green.[5] Beide standen 2019/20 ebenfalls gemeinsam im Aufgebot der University of Arizona.[6] Mannion erzielte während seines einzigen Spieljahres im Schnitt 14 Punkte, 5,3 Korbvorlagen, 2,5 Rebounds und 1,2 Ballgewinne für Arizona.[7] Er gab im Anschluss an seine Freshman-Hochschulsaison wie die Mannschaftskameraden Zeke Nnaji und Josh Green seine Teilnahme am Draftverfahren der NBA bekannt.[8] Mannions Rechte gingen dabei an die Golden State Warriors, die Kalifornier wählten ihn an 48. Stelle aus.[9] Sein Vater war 1983 von derselben Mannschaft ausgesucht worden und spielte in der Saison 1983/84 für Golden State.[10] Ende November 2020 wurde Niccolò Mannion von den Kaliforniern mit einem Zweiwegevertrag ausgestattet, um auch in der NBA G-League bei den Santa Cruz Warriors eingesetzt werden zu können.[11] Er bestritt in der Saison 2020/21 30 NBA-Spiele, in denen er im Durchschnitt 4,1 Punkte erzielte.[12] Im August 2021 nahm er ein Angebot des italienischen Erstligisten Virtus Bologna an.[13] Aufgrund einer Erkrankung verpasste er fast die gesamte Vorbereitung auf die Saison 2021/22 und hatte in Bologna zunächst einen schweren Stand. 2022 gewann er mit der Mannschaft den EuroCup.[14] Im Spieljahr 2022/23 steigerte er sich, sammelte mit Bologna auch Erfahrung in der EuroLeague.[15]
In der Sommerpause 2023 wechselte Mannion aus Italien nach Spanien, schloss sich Saski Baskonia an.[16] Er kam dort wenig zum Einsatz[17] und kehrte im Dezember 2023 in sein Geburtsland zurück, als er von Pallacanestro Varese verpflichtet wurde.[18] Im Spieljahr 2023/24 führte Mannion die Korbjägerliste der Serie A mit 20,3 Punkten je Begegnung an.[19]
Mannion nahm 2017 mit Italiens U16-Nationalmannschaft an der Europameisterschaft teil und war mit 19,9 Punkten je Turnierspiel vor Sasha Grant bester Korbschütze der Auswahl.[21] Ende Juni 2018 gab er seinen Einstand in Italiens A-Nationalmannschaft und war mit 17 Jahren, drei Monaten und 17 Tagen der viertjüngste Spieler, der jemals ein A-Länderspiel für das Land bestritt.[22] Im Sommer 2021 nahm er an den Olympischen Sommerspielen 2020 teil. Er brachte es in vier Turnierspielen als zweitbester Korbschütze der italienischen Mannschaft auf einen Mittelwert von 12,5 Punkte je Begegnung.[23]