Nació en Senigallia, fue ordenado sacerdote el 10 de abril de 1819. El 21 de mayo de 1827 fue nombrado arzobispo de Spoleto a los 35 años de edad y consagrado el 3 de junio 1828.
Fue nombrado cardenal in pectore el 23 de diciembre de 1839 y hecho público el 14 de diciembre del año siguiente con el título de cardenal presbítero de los Santos Pedro y Marcelino. Participó en el cónclave que siguió a la muerte de Gregorio XVI y, el 16 de junio de 1846, fue elegido papa ya el segundo día del cónclave.
Los largos años en los que Pío IX gobernó la Iglesia fueron años de gran agitación política en Italia. En 1848, como resultado de los levantamientos, tuvo que exiliarse en Gaeta mientras que en Roma se estableció la República Romana de Mazzini, que declaró la caída del poder temporal del Papa. En 1850, gracias a la ayuda de algunos príncipes católicos y a la intervención francesa, Pío IX volvió a Roma. Algunos años más tarde afrontó las duras consecuencias de la proclamación del Reino de Italia en 1861 y del hecho de que Roma se convirtiera en la capital de Italia en 1871.
Pío IX llevó una vida sencilla y era piadoso. Se preocupó siempre por actuar como sacerdote y como pastor, como hombre de Iglesia responsable ante Dios de la defensa de los valores cristianos amenazados por los progresos de la impiedad, del laicismo y del racionalismo. Su causa de canonización, iniciada bajo Pío X en 1907, llegó a la beatificación el 3 de setiembre del 2000.