Итальянский гистолог. Родился в Кортено. Окончил Падуанский университет (1865). Работал гистологом в психиатрической клинике, затем --в гистологической лаборатории в Павии, в 1879 -1880 - профессор анатомии университета в Сиене, с 1880 -профессор гистологии и общей патологии университета в Павии.

Основные научные работы посвящены изучению структуры нейронов. Разработал (1873) хромо - серебряный метод импрегнации препаратов нервной ткани для микроскопии, что позволило выявить в срезах силуэтные изображения отдельных нейронов со всеми их отростками. В современной нейрогистологии различают клетки Гольджи 1-го типа - с длинным аксоном и клетки Гольджи 2-го типа - с коротким ветвящимся аксоном. Описал большие клетки гранулярного слоя мозжечка (1874), строение обонятельной луковицы, особый внутриклеточный сетчатый органоид (аппарат Гольджи; 1898), с которым связано формирование различных внутриклеточных включений и клеточный синтез. Открыл (1885) глиальные клетки и мышечные веретена, Доказал (1886-1889), что разные формы малярии вызываются разными возбудителями. Выполнил работы по выяснению структуры почек и других органов. Исследовал причины психических заболеваний и пеллагры.

Почетный член Петербургской АН (с 1905). Член многих академий наук и научных обществ.

Нобелевская премия по физиологии и медицине (1906, совместно с С. Рамон-и-Кахалем), и многие другие научные награды.