Sandro Munari debuteerde begin jaren zestig als navigator in de rallysport en boekte daarmee succes door met Arnaldo Cavallari het Italiaans rallykampioenschap drie jaar op een rij te winnen; in 1962, 1963 en 1964. Het jaar daarop stapte Munari zelf achter het stuur en slechts twee jaar later won ook hij de Italiaanse rallytitel in een Lancia Fulvia; een resultaat dat hij wist te herhalen in 1969. Zijn eerste grote internationale overwinning kwam in 1967 tijdens de Rally van Corsica, met navigator Luciano Lombardini. Tijdens een ongeluk op een verbindingsroute tijdens de Rally van Monte Carlo in 1968 kwam Lombardini om het leven, terwijl Munari er met lichte verwondingen van afkwam. In contrast boekte hij groot succes tijdens de 1972 editie van het evenement, toen hij zou zegevieren in de rally. Zijn laatste succes met het Fulvia-model kwam toen hij met die auto de Europese titel op zijn naam schreef in 1973. De intrede van de revolutionaire Lancia Stratos volgde, en deze auto bleek al snel een verlengstuk voor Munari's succes te worden. In het wereldkampioenschap rally in 1974 won hij er twee WK-rally's mee, waarvan de eerste voor eigen publiek in San Remo. In de jaren erna won hij drie jaar achter elkaar in Monte Carlo en hielp Lancia mee aan drie opeenvolgende titels bij de constructeurs tussen 1974 en 1976. In het 1977 seizoen werd Munari winnaar van de inaugurele FIA Cup for Drivers; een prestigieuze prijs uitgereikt door de overkoepelende automobiel organisatie FIA. Dit was de voorganger van het officiële rijderskampioenschap in het WK rally, dat twee jaar later geïntroduceerd zou worden in de serie. Nadat de rallyactiviteiten van Lancia op een lager pitje kwamen te staan, kwam Munari nog uit voor het moederbedrijf Fiat, achter het stuur van de Fiat 131 Abarth, waarmee hij nog enkele respectievelijke resultaten wist te behalen. Nadien beperkte Munari zich tot jaarlijkse deelnames aan de Safari Rally, waar hij elk jaar actief was in verschillend materiaal. Zijn vizier richtte hij vervolgens op langeafstandswedstrijden, zoals de Dakar-rally, in een project met een Lamborghini LM002. Uiteindelijk kwam dit wegens gebrek aan sponsorgeld niet echt van de grond en heeft een Dakar deelname er niet mee plaatsgevonden.
Na zijn actieve carrière als rallyrijder, ging Munari de boerderij van zijn familie runnen en richtte later ook een eigen rijschool op dat hedendaags bekend staat als de Abarth Driving School. Munari maakt daarnaast af en toe nog een optreden in historische rally's of demonstraties, veelal in zijn oude rallyauto's.
Complete resultaten in het wereldkampioenschap rally