Urodziła się w Tunisie (Francja, obecnie Tunezja) w 1938 roku w rodzinie włoskich emigrantów. Jej ojciec pochodził z Sycylii, matka miała korzenie włosko-francuskie. Wychowywała się wraz z siostrą i dwoma braćmi. Claudia Cardinale biorąc udział w konkursach piękności, otworzyła sobie drzwi do kariery. W 1957 roku zdobyła tytuł najpiękniejszej Włoszki w Tunezji. Wygrała wtedy wycieczkę do Wenecji i tam posypały się propozycje kinowe. Studiowała aktorstwo w Centro Sperimentale. W wieku 17 lat grywała epizody w filmach i wkrótce została zauważona. Jej charakterystycznymi cechami były piękne włosy, twarz i ciało, miała też niski głos z charakterystyczną chrypką. Po roli w obrazie "
Samotność" występowała już tylko na pierwszym planie. Jednym z ważniejszych filmów w jej karierze jest "
Osiem i pół"
Federico Felliniego.