Arianna Vendittelli wurde in Rom geboren. Sie gab ihre Debüts bei den Festspielen in Salzburg und Ravenna als Carmi in Mozarts Betulia liberata unter der Leitung von Riccardo Muti. Mit Muti sang sie auch Paisiellos Missa Defunctorum in Salzburg und Vivaldis Magnificat in Lourdes und Loreto.
Seit ihrem Debüt bei den Innsbrucker Festwochen der Alten Musik in der Uraufführung von Cestis Le nozze in sogno tritt sie dort regelmäßig auf und war u.a. in der Titelrolle von Bernardo Pasquinis Idalma, als Argia in der ersten modernen Aufführung der Oper Merope von Riccardo Broschi und als Vagaus in Vivaldis Juditha triumphans zu hören.
Mit Alessandro De Marchi gab sie ein Mozart-Rezital im Prinzregententheater in München und verkörperte die Rolle der Eurydice in Glucks Orphée et Eurydice beim Herbstfestival in Baden-Baden. 2022/2023 sang sie Susanna (Le nozze di Figaro) und Donna Elvira (Don Giovanni) in der Da-Ponte-Trilogie von Marc Minkowski und Ivan Alexandre im Liceu in Barcelona, an der Opéra national de Bordeaux und der Opéra Royal de Versailles. Sie trat auch als Donna Elvira in Beaune und Bremen unter Jérémie Rhorer auf und sang Susanna an der Opéra de Lausanne. Zudem übernahm sie die Rolle der Fiordiligi (Così fan tutte) an verschiedenen italienischen Theatern.
Arianna Vendittelli wurde auch für ihre Rossini-Interpretationen gefeiert, darunter die Titelrolle in Ermione und Amaltea in Mosè in Egitto am Teatro San Carlo in Neapel sowie Matilde in Elisabetta Regina d’Inghilterra unter Jean-Christophe Spinosi.
Weitere Engagements umfassen u.a. Stradellas San Giovanni Battista in Prag, die Titelrolle in Hasses Semele am Theater an der Wien und in der Londoner Wigmore Hall, Armida (Rinaldo) in Lausanne, Angelica in Rossis Il palazzo incantato in Dijon, Nancy und Versailles sowie Minerva in Robert Carsens Inszenierung von Il ritorno d’Ulisse in patria in Florenz.
Zu den jüngsten Höhepunkten zählen die Neuinszenierung von Cherubinis Sposo di tre e marito di nessuna in Florenz und die Titelrolle in Sartorios Orfeo unter Philippe Jaroussky an der Opéra de Montpellier.
Ihr jüngstes Soloalbum mit Kantaten von Vivaldi, erschienen in der Naïve Vivaldi Edition, wurde von der New York Times als „5 Classical Music Albums to hear right now“ bezeichnet.
In der Saison 2023/2024 verkörperte sie Giovanna (Anna Bolena) in Lugano, Reggio Emilia, Modena und Piacenza, Donna Elvira in Versailles und Fiordiligi in Lausanne.
