Andrea Carlino obtient en 1983 une maîtrise en histoire à l’Université La Sapienza de Rome, puis en 1991 un doctorat de l’Université San Marin. Il a été chercheur à l’Ecole des hautes études en sciences sociales de Paris et à l’Institut universitaire européen de Florence. Il rejoint la Faculté de médecine de l’Université de Genève en 1996, tout d’abord comme maître-assistant au sein de l’Institut d’histoire de la médecine - devenu l’Institut Ethique Histoire Humanités (iEH2) - puis comme maître d’enseignement et de recherche. Il y est nommé professeur associé en 2015. Il a aussi enseigné en qualité de visiting professor à l’Ecole normale supérieure (Paris) ainsi qu’à l’Université d’Australie occidentale. 

Spécialiste de la médecine de la Renaissance, il travaille notamment sur l’histoire de l’anatomie et du corps, sur les rapports entre médecine et culture humaniste, ainsi que sur l’histoire de l’incertitude en médecine. Depuis quelques années, il oriente sa réflexion sur la corporéité et la biopolitique dans le monde contemporain. Par ailleurs très engagé dans l’enseignement des dimensions sociétales et historiques de la médecine, il dirige depuis 2012 des recherches interdisciplinaires sur l’histoire et la mémoire du tarentisme et sur de la possession européenne à l’époque moderne. Il prend sa retraite de la Faculté de médecine en septembre 2025.