Джакомо Антонио Кваренги родился 20 сентября 1744 года близ итальянского города Бергамо, в селении Рота Фуори. Семья Кваренги была известна в Италии ещё с XII века. В юности Джакомо Кваренги увлекался словесностью, литературой, показывал способность к живописи. Благодаря этому Кваренги был отправлен на учёбу в Рим, считавшийся в то время центром художественной жизни Италии.
В Риме Джакомо Кваренги начал обучаться архитектуре. В мастерской своего наставника Стефано Поцци Кваренги встретился с другим одарённым юношей, Винченцо Бренной. Некоторое время они учились вместе. Джакомо Кваренги отличался усердием в учёбе. Он совершил несколько путешествий по стране, изучая памятники античности и Возрождения. Первой серьёзной работой 25-летнего архитектора стала перестройка старинной церкви в Субиако.
Несмотря на признание таланта постоянной работы Джакомо Кваренги не имел до 30 лет. В это же время Екатерина II оказалась разочарованной во французских зодчих и решила пригласить в Россию итальянского мастера. Им стал Джакомо Кваренги. Подписав контракт, итальянец со своей семьёй приехал в Санкт-Петербург к концу 1779 года. Екатериной II он был назначен придворным архитектором.
Первой работой зодчего в России стал дворец в Английском парке Петергофа. Затем он построил госпиталь в Павловске. Уже в 1783 году Джакомо Кваренги писал на родину:
Первой петербургской работой архитектора стала разработка проекта здания Биржи на стрелке Васильевского острова. Данный проект начал реализовываться, но завершён не был. Впоследствии Биржу построили по проекту Тома де Томона.
Не зря архитектор писал о своей занятости. Именно в это время Кваренги начал строительство здания Академии наук (1783-1789), Ассигнационного банка (1783-1790), колокольни Владимирского собора (1783-1791), Эрмитажного театра (1783-1787). В Эрмитажном театре Кваренги отвели постоянную ложу, а также оборудовали квартиру. Здесь он жил до конца своих дней. В последние годы XVIII века зодчий работал над особняком купца Гротена на Марсовом поле (1784-1788), зданием Серебряных рядов (1784-1787), занимался перестройкой дворца князя Юсупова на Фонтанке (1789 - 1793), строительством Круглого рынка (1785-1790), пакгаузов в северной части стрелки Васильевского острова (1795-1797), дома князя Гагарина на Дворцовой набережной (1798), Малого Гостиного Двора (1790-е).
В начале XIX века Джакомо Кваренги строил торговые ряды напротив Аничкова дворца (1803-1805), здания Екатерининского (1803-1807) и Смольного (1806-1808) институтов, Конногвардейский манеж (1804-1807), Новобиржевой Гостиный Двор.
Для канцлера А. А. Безбородко архитектор построил усадьбу на берегу Невы, известную сейчас как дача Кушелева-Безбородко. Для А. Д. Ланского Кваренги строил дом на Дворцовой площади. Его же работы: дом Фитингофа на Адмиралтейском проспекте, Александровский дворец в Царском Селе, здание Мариинской больницы, перестройка дворца Безбородко близ Почтамта и многие многие другие проекты.
Джакомо Кваренги был известен среди современников как высоко эрудированный и образованный человек. Вместе с тем, он обладал непривлекательной внешностью, из-за чего часто становился объектом карикатур. В одном из писем зодчий писал:
В другом письме:
Учеников архитектор не имел. В 1796 году он был избран членом шведской Королевской академии искусств. Российской Академией наук архитектор был признан гораздо позже - в 1805-м. Своей профессиональной деятельностью Джакомо Кваренги заслужил потомственное российское дворянство, стал кавалером ордена святого Владимира.
В 1812 году перед походом Наполеона на Россию итальянский король приказал всем итальянцам вернуться на Родину. Кваренги данному приказу не последовал, из-за чего был приговорён королём к смертной казни и конфискации всего имущества. Таким образом Джакомо Кваренги потерял возможность вернуться на историческую Родину, но обрёл новую. Победное возвращение русской армии в Санкт-Петербург в 1814 году пожилой архитектор отметил строительством триумфальных Нарвских ворот. Он начал проектировать и новый "Храм в память 1812 года" в Москве, но не успел завершить эту работу.
Джакомо Кваренги умер 18 февраля 1817 года. Его похоронили в католической части Волковского кладбища. Вдова архитектора позже уехала из России, забрав с собой семейный архив. Ныне он хранится в городской библиотеке Бергамо. В 1967 году прах Кваренги был перенесен в некрополь Александро-Невской лавры.