Probable alumne de G. Tartini a Pàdua, del 1736 al 1744 apareix com a violinista en la festa de la Santa Croce a Lucca. El 1760 era a Viena, i entre el 1762 i el 1765 a Stuttgart com a primer violí de l’orquestra, dirigida per N. Jommelli, on conegué Leopold Mozart. El 1766 tornà a Liorna i col·laborà amb F. Manfredi, G.M.G. Cambini i L. Boccherini en el Quartetto Toscano. El 1770 era director de les músiques de la cort ducal de Florència, càrrec que mantingué durant més de vint anys, fins a la seva mort. Figurà entre els primers violinistes del seu temps (Mozart restà admirat en sentir-lo).
Gairebé tota la seva producció musical és violinística i es caracteritza pels elements estilístics apresos de Tartini —com el lento de les introduccions i una forma sonata molt cantable—, encara que en les obres dels últims anys hi ha elements més complexos. De fet, en la consideració del nivell expressiu de Nardini dominen la melodia i la bellesa del so com a elements principals de la seva música.