Mauro Baldi est un cas relativement rare dans le monde de la Formule 1. Il est en effet à l'origine un pilote de rallye.

Il commence le rallye à l'âge de 18 ans et ne se tourne vers les courses sur circuit que trois ans après. Il profite de son passage en monoplace pour conquérir la Coupe européenne de Renault 5 en 1975, la Coupe italienne de Renault 5 en 1977, une quatrième place au championnat d'Europe de F3 en 1979 et une troisième place dans le championnat d'Italie en 1979.

C'est en 1980 que Mauro confirme tous les espoirs placés en lui quelques années auparavant. Il remporte le prestigieux et célèbre Grand Prix de Monaco de Formule 3, puis conquiert enfin le titre de champion d'Europe de Formule 3 avec huit victoires et quatre deuxièmes places en quinze courses l'année suivante. Ce palmarès, désormais fort intéressant, lui ouvre les portes de la Formule 1.

En effet, Mauro décide de quitter la catégorie F2 pour rejoindre l'écurie Arrows pour la saison 1982 de F1. Il s'y comporte tout à fait honorablement en marquant deux points, soit un de moins que son équipier Marc Surer. À la fin de la saison, Mauro ne peut résister aux chants des sirènes et quitte Arrows pour la prestigieuse écurie italienne Alfa Romeo.

Malheureusement pour lui, Alfa Romeo sort d'une saison délicate et, bien qu'il se débrouille plutôt bien en début de saison avec des qualifications en milieu de grille, l'ambiance au sein de l'écurie au trèfle est délétère. En effet, le moteur est l'un des moins fiables du plateau, et le départ imminent de Gérard Ducarouge ne permet guère de se sentir épanoui. Néanmoins, Mauro marque trois nouveaux points cette saison.

Pour 1984, Mauro n'est pas conservé chez Alfa Romeo. Benetton en est devenu le sponsor principal et sa politique de développement commercial l'oblige à ne pas avoir deux pilotes de la même nationalité au sein de l'écurie. Mauro est donc victime de cette décision et doit se rabattre sur la petite écurie Spirit, qui n'a plus le soutien de Honda et doit se contenter du poussif Hart. Et ce qui était prévisible arrive : il peine pendant six Grands Prix (il est une fois non-qualifié) puis quitte l'écurie avant d'y revenir pour les deux derniers Grands Prix.

Sans meilleur volant pour 1985, il doit rester avec Spirit. Mais l'écurie est à bout de souffle, la voiture est tremblante, menaçant de s'effondrer à chaque virage, le moteur est toujours aussi poussif et les pneus s'usent trop vite. Dans ces conditions, Mauro ne termine aucun des trois Grands Prix auxquels il participe et fini chaque séance d'essais dans un état de fatigue intense. Au lendemain du Grand Prix de Saint-Marin, la décision est prise, Spirit stoppe les frais, et Mauro tourne définitivement le dos à cette discipline.

Si Mauro n'a pas su devenir un grand pilote de Formule 1, il s'est forgé un grand palmarès en sports prototypes. Après quelques tentatives de 1982 à 1984, il rejoint Lancia en 1985 et devient l'un des pilotes les plus sérieux de la discipline. Il s'impose en 1985 aux 1 000 km de Spa (Lancia), en 1986 aux 1 000 km de Brands Hatch et en 1987 aux 200 Miles du Norisring (Porsche). Début 1987, il est pressenti pour le second baquet de la Brabham mais c'est finalement Andrea de Cesaris qui est retenu.

En 1988, il devient un pilote phare de l'écurie Sauber-Mercedes. Avec cette écurie, il remporte onze victoires en championnat Sports-Protos, cinq pole positions, une deuxième place aux 24 Heures de Daytona, deux troisièmes places au championnat pilote et enfin le titre de co-Champion du Monde des Pilotes de Sports Prototypes avec Jean-Louis Schlesser. En 1991, Mercedes se retire et Mauro passe chez Peugeot, où il continue à collectionner les victoires et les bons classements en championnat (il se classe troisième à deux reprises).

Avec la disparition du championnat SWC, il continue de disputer toutes sortes d'épreuves à travers le monde. Il remporte les 24 Heures du Mans en 1994 avec Hurley Haywood et Yannick Dalmas au volant d'une Porsche, et participe à une course en CART. On le voit également en IMSA conduire des voitures historiques et participer à des courses GT.