Джованни Больдини родился в Ферраре в 1842 году и был восьмым из тринадцати детей в семье художника Антонио Больдини и Бенвенуты Калеффи. Его первым учителем стал отец[2]. Учился также в Риме у Томмазо Минарди[3].
В 1862 году отправился во Флоренцию. Учился во Флорентийскойакадемии художеств. Встречался с художниками из группы Маккьяйоли, однако, в отличие от них, больше интересовался портретной, чем пейзажной живописью[2].
В 1867 году, во время Всемирной выставки, впервые посетил Париж, где познакомился с работами Жерома, Мейсонье, Курбе, Мане[2]. С 1869 года Больдини работал в Лондоне, где получил известность как портретист, в том числе в аристократических кругах[3].
В 1871 году поселился в Париже. В его работах этого периода отмечается влияние Джузеппе де Ниттиса и Мариано Фортуни[2][3]. Живописи Больдини, отражавшей жизнь парижского высшего света, свойственны одновременно фривольность и утончённость; в числе прочего он прославился изображениями элегантных и грациозных женщин[4][3].
С первых лет жизни в Париже Больдини регулярно выставлялся в Салоне Елисейских полей (Salon des Champs-Elysées) и на выставках Национального общества изобразительных искусств[3]. В 1874 году успешно дебютировал в Салоне Марса[2]. Работы художника регулярно демонстрировались и на его родине, в Италии, в том числе на венецианских биеннале 1895, 1903, 1908 и 1912 годов[3].
Обретя популярность, Больдини стал пользоваться успехом как портретист и создал портреты многих известных личностей своего времени. Вместе с тем критики упрекали «светского» художника в шаблонности и чрезмерном следовании моде[2]. В 1880-х годах Больдини много путешествовал по Европе; в 1897 году состоялась его персональная выставка в Нью-Йорке[3][2].
В годы Первой мировой войны Больдини покинул Париж и жил попеременно в Лондоне и Ницце. После войны вернулся в Париж, где в 1929 году женился на итальянской журналистке Эмилии Кардона. 12 января 1931 года умер в Париже и, согласно своему желанию, был похоронен в Ферраре. В 1936 году в Ферраре открылся посвящённый ему музей[2]