

Alessandro Nivola lahir di Boston, Massachusetts. Ibunya, Virginia (née Davis), adalah seorang seniman, sedangkan ayahnya, Pietro Salvatore Nivola, adalah seorang profesor ilmu politik dan senior fellow di The Brookings Institution. Kakek paternal Alessandro, Costantino Nivola, adalah seorang pematung Italia, sedangkan nenek paternalnya, Ruth Guggenheim, adalah seorang pengungsi Yahudi dari Jerman. Alessandro adalah anak pertama dari dua bersaudara, dengan adiknya yang bernama Adrian Nivola, seorang pelukis. Alessandro mengenyam pendidikan di Phillips Exeter Academy dan Yale University. Keluarganya juga tinggal di Burlington, Vermont, di mana ia bersekolah di Mater Christi School, yang merupakan lembaga pendidikan dari Sisters of Mercy.
Setelah lulus dari Yale University dengan gelar BA dalam bidang Bahasa Inggris pada tahun 1994, Alessandro Nivola membuat debutnya di Broadway bersama Helen Mirren dalam A Month in the Country, yang membuatnya mendapatkan nominasi Drama Desk Award. Tak lama setelah itu, ia mendapatkan peran penting dalam film Face/Off (1997) karya John Woo, di mana ia berperan sebagai saudara Nicolas Cage, Pollux Troy. Selama beberapa tahun berikutnya, ia membintangi banyak film, termasuk Mansfield Park (1999), Love's Labour's Lost (2000), Jurassic Park 3 (2001), Laurel Canyon (2002), Junebug (2005), Goal! 1 & 2 (2005, 2007), Coco Before Chanel (2009), Ginger & Rosa (2012), American Hustle (2013), A Most Violent Year (2014), Selma (2014), The Neon Demon (2016), One Percent More Humid (2017), You Were Never Really Here (2017), Disobedience (2017), The Art of Self Defense (2019), dan The Red Sea Diving Resort (2019).
Selain berkarir di dunia film, Alessandro Nivola juga aktif di televisi. Ia membintangi film televisi The Wizard of Lies (2017) bersama Robert De Niro, serta miniseri The Company (2007), Chimerica (2019), dan Black Narcissus (2020). Di panggung teater, ia telah tampil di Broadway dalam The Winslow Boy (2013) dan The Elephant Man (2014), serta di panggung off-Broadway dalam A Lie of the Mind (2010) yang disutradarai oleh Ethan Hawke.
Pada tahun 2013, Alessandro Nivola mendirikan King Bee Productions bersama istrinya, Emily Mortimer. Perusahaan tersebut telah memproduksi dua musim komedi setengah jam Doll & Em untuk HBO dan BSkyB. Alessandro juga memproduksi film To Dust yang dibintangi oleh Matthew Broderick, yang memenangkan Audience Award di Tribeca Film Festival 2018 dan dinominasikan untuk Independent Spirit Award 2020.
Dalam kehidupan pribadinya, Alessandro Nivola menikah dengan aktris Inggris, Emily Mortimer, pada Januari 2003. Pasangan ini memiliki seorang putra bernama Sam yang lahir pada 26 September 2003, dan seorang putri bernama May yang lahir pada tahun 2010. Mereka tinggal di Boerum Hill, Brooklyn. Anak-anak mereka, Sam dan May, berperan sebagai saudara dalam film White Noise (2022) di Netflix, sebagai anak-anak dari karakter yang diperankan oleh Adam Driver dan Greta Gerwig. Emily Mortimer juga menjadi warga negara Amerika.