Né en 1937 à New York, Angelo Badalamenti apprend le piano dès l'âge de 8 ans et suit des études à la Eastman School of Music, puis à la Manhattan School of Music. Après plusieurs collaborations avec quelques célèbres artistes tels que Nina Simone ou Shirley Bassey, il débute une carrière dans la musique de films dès le début des années 70.
Notamment célèbre pour sa fructueuse collaboration avec David Lynch, il signe la bande originale de pratiquement tous les longs métrages du cinéaste à partir de 1986. C'est donc lui qui compose les célèbres thèmes de Twin Peaks (la série et le film), Blue Velvet, Lost Highway, Une histoire vraie ou encore Mulholland Drive.
Outre son travail auprès de Lynch, Angelo Badalamenti collabore également pour Jean-Pierre Jeunet à deux reprises, signant la musique de La Cité des enfants perdus et de Un long dimanche de fiançailles. Parmi les autres oeuvres notables du compositeur, on peut citer La Plage de Danny Boyle, Arlington Road de Mark Pellington ou encore Cabin Fever d'Eli Roth.
Nommé à plusieurs reprises aux Emmy Awards, aux Grammy Awards ou encore aux Golden Globes, il obtient également deux nominations au César de la meilleure musique, pour ses collaborations avec Jean-Pierre Jeunet.
Le 11 décembre 2022, il s'éteint à l'âge de 85 ans.