De profesión electricista, pero con una pasión por el canto y el baile, fue descubierto por Federico Fellini, que durante una prueba quedó asombrado por el actor aspirante, con lo que en 1969 lo hizo debutar en el mundo del cine con un pequeñísimo papel en Satyricon.
Fellini lo volvió a requerir en I clowns (1971), Roma (1972) y, sobre todo, en Amarcord (1973).
Sin embargo, la fama de Álvaro Vitali está ligada principalmente a la comedia erótica italiana que, durante algunos años, fue una destacada corriente cinematográfica dentro del cine más comercial.
La moda de la comedia erótica duró poco y con ella terminó la fama del actor.
En 2006 participó en la tercera edición del reality La fattoria pero, tras pocas semanas, tuvo que abandonarlo por el empeoramiento de su asma.