Marco Mencoboni schloss sein Orgel- und Kompositionsstudium 1985 am Konservatorium von Bologna ab, wo er in der Klasse von Umberto Pineschi studierte. Ab 1984 studierte er Cembalo am Sweelinck-Konservatorium in Amsterdam in der Klasse von Ton Koopman zugelassen. 1987 wechselte er in die Klasse von Gustav Leonhardt, bei dem er 1990 sein Studium abschloss und von dem er die Kunst des Instruments erlernte. Gleichzeitig war er 1988 Generalbass- und Kammermusikschüler von Jesper Christensen an der Schola Cantorum in Basel und schloss 1997 sein Cembalostudium am Konservatorium in Pesaro mit Bestnote ab. Im Jahr 2009 nahm er ein weiteres Studium bei Maestro Diego Fratelli am Konservatorium von Lecce auf, das er mit Bestnote und Auszeichnung im Fach Renaissance Vokalität abschloss. Er konzertiert sowohl als Solist als auch als Dirigent seines Ensembles Cantar Lontano bei den wichtigsten internationalen Festivals und legt großen Wert auf die Verbreitung von Musik, auch dank der multimedialen Techniken, die er für das Projekt „Early music tutorials“ für das Utrecht Early Music Festival eingesetzt hat. Er gründete und leitete viele Jahre lang das Festival Cantar Lontano in der Region Marken. Er unterrichtete von 2012 bis 2019 an der Accademia Rossiniana Alberto Zedda in Pesaro und war von 2017 bis 2024 Direktor und Lehrer des Monteverdi-Projekts für das Manoel Theatre in Malta. Sein Operndebüt gab er 2020 als Dirigent von Gioachino Rossinis Otello. Sein jüngstes Großprojekt ist der Wiederentdeckung des neapolitanischen Komponisten Girolamo Abos gewidmet. Er unterrichtet Cembalo und historische Tasteninstrumente an der Musikhochschule Licinio Refice in Frosinone.