Inicià estudis de dret a Madrid, carrera que abandonà per dedicar-se a la lírica. Des del 1855 fou deixeble de B. Saldoni. Marxà a Itàlia, on estudià cant amb T. Mabellini a Florència i amb S. Ronconi. Actuà per Europa i al continent americà. El 1869 es casà amb la mezzosoprano Désirée Artôt. Junts feren diverses gires per Europa i arribaren a actuar a Rússia. Tingueren una filla, coneguda amb el nom artístic Lola Artôt de Padilla, que també es dedicà al cant. Saldoni assegurà que Mariano Padilla conegué i rebé consells del mateix G. Verdi.