Nel 1969 ha iniziato la carriera giudiziaria al Tribunale di Firenze e nel 1972 è diventato giudice a Oristano. Dal 1972 al 1975 è stato sostituto procuratore al Tribunale dei Minori di Milano, e in seguito è stato giudice nello stesso tribunale, fino al 1983, quando è diventato giudice d'appello.
È stato consigliere giuridico della missione permanente dell'Italia alle Nazioni Unite dal 1992 al 2001 ed ha partecipato attivamente alle negoziazioni che hanno portato all'adozione dello Statuto di Roma che ha istituito la Corte penale internazionale.
È stato eletto giudice della Corte penale internazionale nel 2003 per un mandato di sei anni ed è stato assegnato alla Pre-Trial Chamber. Il mandato è terminato nel 2009.
A partire dal 2009 insegna nuovamente all'Università degli Studi di Trento come docente ordinario di Diritto Internazionale.
Nel giugno 2011 il Governo italiano ha individuato nel giurista internazionalista Mauro Politi il proprio membro della suddetta "Commissione di Conciliazione" per perseguire la revisione della decisione con la quale è stato convalidato il diniego dell'estradizione di Cesare Battisti.
Curriculum Vitae di Mauro Politi, su jus.unitn.it, Università di Trento. URL consultato il 20-4-2009 (archiviato dall'url originale il 9 gennaio 2016).