Рукоположён в сан священника 20 сентября 1981 и служил в приходе епархии Аяччо (Франция, о-в Корсика). Имеет степени по каноническому и гражданскому праву.
На дипломатическую службу Святого Престола поступил 1 марта 1986. Работал в нунциатурах в Алжире, Чили, постоянном представительстве Святого Престола при ООН (Нью-Йорк), в Ливане, а также в отделе по взаимоотношениям с государствами.
18 мая 2002 был назначен титулярным архиепископом Сагоны и апостольским нунцием в Судане. Епископская хиротония состоялась 3 июля того же года. Ординацию провёл кардинал Анджело Содано, тогдашний Государственный Секретарь Ватикана.
19 февраля 2004 был назначен также апостольским нунцием в Эритрее.
15 сентября 2006 Мамберти занял пост Секретаря по отношениям с государствами Государственного Секретариата Ватикана, то есть стал «министром иностранных дел» Ватикана сменив на этом посту Джованни Лайоло.
Владеет французским, итальянским, английским и испанским языками.