Primeramente escultor, introdujo el estilo del alto Renacimiento en la arquitectura de Venecia. Nacido en Florencia, desde 1505 trabaja en Roma como escultor y restaurador de estatuas antiguas. Durante el Saco de Roma de 1527 huye a Venecia, pensando ir a Francia, pero le encargaron reparar la cúpula principal de San Marcos, siendo nombrado Protomagister en 1529 y  más tarde se estableció en Venecia para el resto de sus días.  Su amistad con Tiziano y Aretino le introdujeron en la sociedd veneciana; pronto se convirtió en el principal arquitecto, posición que mantuvo hasta la llegada de Palladio, arquitecto que le debió mucho.

Sus principales edificios están todos en Venecia: La Biblioteca y la Ceca (1537-54), frente al Palacio de los Dogos y la cercana Loggetta (1537-40), al pie del campanile muestran una feliz combinación de arquitectura y escultura figurativa nunca antes lograda en Venecia. Palladio definió la Biblioteca como el edificio más rico levantado desde la época clásica. Sansovino construyó varias iglesias, principalmente San Francisco de la Vigna (1534 terminada por Palladio) y la fachada de San Giulliano (1553-5). En el Palazzo Corner en el Gran Canal, adaptó un palacio de tipo romano a las necesidades venecianas (antes de 1561). En tierra firme construyó Villa Garzoni, Pontecasale (1530), severa estructura alrededor de un amplio patio, donde se acercó más al sentimiento de una villa clásica, que ningún otro arquitecto del siglo XVI.