Tullio Padovani è stato dal 1963 al 1969 allievo ordinario e poi perfezionando dell’allora Collegio giuridico della Scuola Normale di Pisa, poi confluito nell’autonoma Scuola Superiore Sant’Anna. Nel 1969 è nominato assistente ordinario di diritto penale presso la Facoltà di Giurisprudenza di Pisa e successivamente di Roma. Soggiorna a più riprese, per studio e ricerca, ad Heidelberg e a Tübingen, frequentando lo Strafrechts Seminarium e la Juristische Fakultät delle rispettive Università. Dal 1973 è professore incaricato di diritto penale presso la facoltà di Giurisprudenza di Pisa. Dal 1980 al 1989 è professore, straordinario prima e ordinario poi, presso la stessa Facoltà. Dal 1989 al 2014 ricopre lo stesso ufficio, in seguito a trasferimento presso la Classe di Scienze Sociali della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.
È autore di numerose monografie di diritto penale e di alcune centinaia di saggi, relazioni, note a sentenza. Tra il 1979 e il 2004 ha collaborato assiduamente con il Ministero della Giustizia, quale membro o quale presidente di numerose commissioni di riforma del codice penale, della legislazione penale speciale e del processo penale.
Dal 2014 è posto in istituto di quiescenza, ma la sua attività prosegue ininterrotta ed intensa sia sul piano didattico (svolgendo presso la Scuola Superiore Sant’Anna corsi specialistici, a titolo gratuito), sia quello scientifico, nella condivisione di riviste e collane di temi giuridici, nella partecipazione come relatore a convegni e congressi, e , ovviamente nella pubblicistica giuridico-penale.
