Carmine Giovinazzo est né le 24 août 1973 dans la ville de New York. Adolescent, son souhait était de devenir baseballer professionnel, une bourse lui est offerte pour qu'il continue ses études. Très vite, il est admis chez les Chicago Cubs. Malheureusement son rêve devient irréalisable, suite à une blessure au dos, mais il garde un niveau élevé dans ce sport.

Pendant ses années d'études, il rend visite à ses cousins, Larry Romano, acteur (La Ligne rouge) et Buddy Giovinazzo, réalisateur. Celui-ci lui propose un rôle dans son film No way Home, ce qui lui permet de trouver un agent.

Après quelques apparitions dans des films de seconde zone, il déménage à Los Angeles. Au bout de quelque temps, il décroche un rôle dans le pilote de Buffy contre les vampires nommé Bienvenue à Sunnydale.

Carmine Giovinazzo a aussi interprété Scott dans Shasta, une série qui n'a duré qu'une saison. Il est le dernier acteur à avoir interprété le rôle de victime de la série Columbo dans l'épisode Columbo likes the Nightlife (Columbo mène la danse en français). Il a aussi participé à The Learning Curve.

Le dimanche 11 juillet 2010, il épouse Vanessa Marcil à New York en présence de leurs proches.

En août 2012, Vanessa Marcil demande le divorce pour "différends irréconciliables".