Джеймс Гандольфини родился 18 сентября 1961 года в Нью-Джерси в семье выходцев из Италии.
В 1992 году Гандольфини дебютировал на Бродвее в постановке «Трамвай Желание» по пьесе Теннесси Уильямса. В этом же году он впервые появился на большом экране в триллере Сидни Люмета «Незнакомка среди нас».
Мировую славу Гандольфини принесла роль мафиози из Нью-Джерси Тони Сопрано в культовом сериале «Клан Сопрано». Сериал транслировался на канале HBO с 1999 по 2007 год.
Джеймс Гандольфини — лауреат «Золотого глобуса» (2000) и трёх премий «Эмми» (2000, 2001, 2003).