Si laurea nel 1977 in Medicina Veterinaria presso l'Università di Bologna. Nel 1981 è ricercatore presso l'Istituto di Fisiologia Veterinaria di Bologna. Nel 1987 diventa Professore Associato di Endocrinologia degli animali domestici presso la Facoltà di Medicina Veterinaria di Bologna. Nel 1993 diventa professore ordinario di Fisiologia veterinaria all'Università di Teramo. Dal 1993 al 1998 è preside della Facoltà di Medicina Veterinaria di Teramo. Dal 1999 al 2005 è prorettore vicario dell'Ateneo di Teramo. Nel 2005 è stato eletto Rettore dell'Università degli Studi di Teramo.
Dal 1981 al 1985 Mauro Mattioli è stato ricercatore presso: l'Institute of Animal Phisiology di Cambridge; il National Institute for Research di Dayring (Inghilterra); l'Animal Research Station di Cambridge.Dal 1987 al 1994 è stato professore associato presso il Dipartimento di Embriologia molecolare di Cambridge e presso l'Emory University School of Medicine di Atlanta (Georgia) ed è stato professore a contratto presso l'Istituto di Biologia cellulare della Facoltà di Medicina di Ottawa (Canada). È membro della Società italiana delle scienze veterinarie, della Society for the Study of Fertility, della Society of Developmental Biology e della Società italiana di fisiologia veterinaria.
