시노폴리는 베네치아에서 태어났다. 어린 시절부터 음악을 공부했으며, 부모의 바람대로 파도바 대학교에서 의학을 전공하는 한편, 베네치아의 마르첼로 음악원(Conservatorio di Musica Benedetto Marcello di Venezia)에서 작곡을 공부했다. 마르첼로 음악원에서 브루노 마데르나로부터 교육을 받은 시노폴리는 스승의 영향으로 현대음악에 비중을 두게 되었다.[1] 그는 파도바 대학교를 졸업하고 신경정신과 의사가 되었지만 병원에 들어가는 대신 다름슈타트에서 전자음악을 공부했으며 1972년 마르첼로 음악원의 교수가 되었다.[1]
시노폴리는 역사학, 고고학, 인류학 등에도 깊은 관심이 있었고 자신이 좋아하는 중동과 근동의 고대 역사를 다룬 오페라 《아이다》와 《나부코》를 즐겨 연주했다.[1] 시노폴리는 이집트어와 그리스어를 포함해 7개 국어를 구사했으며[2] 여러 나라를 오가며 왕성한 활동을 하였다. 1995년에는 세종문화회관에서 첫 내한 공연을 열기도 했다. 그러나 2001년4월 20일베를린의 독일 국립 오페라에서 《아이다》를 지휘하던 중 3막의 아이다와 라다메스의 2중창 부분에서 갑자기 심근 경색으로 지휘봉을 떨어뜨리며 쓰러졌으며, 곧 병원으로 옮겨졌으나 54세로 세상을 떠났다.