Nach mehrjährigem Studium in Berlin (1857-1860) und kurzer Tätigkeit als 2. Astronom an der Brera Sternwarte in Mailand wurde Schiaparelli 1862 zum Direktor dieser Sternwarte bestellt.

Sein Wirken als Beobachter wie als Theoretiker umfaßte einen bemerkenswert weiten Bereich der Astronomie und schließt historischastronomische Studien ein. Man verdankt ihm die Erkenntnis der kosmischen Identität von Kometen, Meteoren und Sternschnuppen und detaillierte Zeichnungen zur Topographie der Oberflächen der Planeten Merkur, Venus und Mars. Als Entdecker der "Marskanäle" hat er größte Berühmtheit erlangt und lange anhaltende Diskussionen über deren Natur und die eventuelle Existenz von Marsbewohnern ausgelöst