Si el lugar de nacimiento de Tiziano se conoce con certeza, la fecha es una incógnita. Existen tres hipótesis basadas en los documentos de la época. Según la partida de defunción de Tiziano, que se guarda en la iglesia veneciana de San Canciano, el artista murió a la "edad de ciento tres años" por lo que el nacimiento se fecharía en 1473. Por otro lado, en la correspondencia de Tiziano a Felipe II de 1571, el pintor se presenta como "este servidor suyo de noventa y cinco años de edad", deduciremos por tanto que nació en 1477. Los contemporáneos de Tiziano ,Ludovico Dolce y Giorgio Vasari estiman que la fecha estaría comprendida entre 1488 y 1490. Ante estas diferencias, la crítica internacional se encuentra dividida. Los historiadores Harold Wethey y Sydney Freedberg creen más fiable el nacimiento de Tiziano entre 1488 y 1490. El Centro de Estudios de Tiziano  y otros autores determinan que debió producirse entre 1480 y 1485, desechando otras fechas por la precocidad demasiado sospechosa a juicio de algunas obras iniciales. Esta última opinión es la que está más consolidada. Puede que la razón de la fecha errónea en la carta al rey español se debiera a que Tiziano pretendía presentarse como un venerable anciano para recabar la compasión del monarca.

Tiziano procedía de una familia con elevado status en Cadore: era el cuarto hijo de Gregorio Vecelli, un distinguido concejal y militar, y de su esposa Lucia. No existían antecedentes familiares en el campo del arte. Sin embargo, a la edad de 10 años, Tiziano y su hermano mayor, Francesco, acudieron a Venecia para ingresar como aprendices en el taller de Sebastiano Zuccato, un famoso mosaiquista. Debido a su incipiente talento, en el transcurso de tres o cuatro años, entró en el estudio del venerable pintor Giovanni Bellini, que en ese momento era el artista más reconocido de la ciudad. Allí se encontró con un grupo de jóvenes que conformarían la primera generación de pintores de la Escuela veneciana: Giovanni Palma da Serinalta, Lorenzo Lotto, Sebastiano Luciani, y Giorgio da Castelfranco, conocido como Giorgione. Su hermano Francesco también gozó de cierta relevancia en Venecia como pintor.

El fresco sobre Hércules en el palacio Morosini se considera como una de sus primeras creaciones. Otras obras tempranas son la Virgen con el Niño del palacio de Belvedere en Viena y la Visitación de María a Isabel (del convento de San Andrés), expuesta hoy en la Galería de la Academia de Venecia. Tiziano y Giorgione, en esta época, estuvieron asociados, de ahí la dificultad de distinguir sus primeras obras. La primera obra conocida de Tiziano, el pequeño Ecce Homo de la Escuela de San Roque, fue durante mucho tiempo atribuido a Giorgione. La misma confusión de identificación se produce con más de algunas de sus Sacra conversaciones. Estos dos maestros fueron los líderes de la nueva escuela de "arte moderna" de pintura, que adquirió modos de ejecución más flexibles, libres de la simetría y el hieratismo que aún podemos observar en la obra de Giovanni Bellini.

De 1507 a 1508, se le encargó a Giorgione la remodelación de la Fondaco dei Tedeschi, lonja de los poderosos comerciantes alemanes en la ciudad adriática. Tiziano y Morto da Feltre colaboraron con él en la realización de los frescos, conservándose aún algunos de los fragmentos de Tiziano. Esta obra se conoce con exactitud debido a los grabados de Domenico Fontana, ya que no se preservan íntegramente los frescos.

Cuando en 1510 la epidemia de peste se extendió por Venecia y acabó con la vida de su compañero Giorgione, Tiziano marchó a Padua, donde demostró su talento para la técnica del fresco en sus trabajos en esta ciudad en 1511, tanto en la iglesia de los carmelitas como en la Escuela de San Antonio. Algunos de estos trabajos aún se conservan. Destacan El abrazo en la puerta dorada y tres escenas de la vida de San Antonio de Padua: El milagro del recién nacido, El milagro del marido celoso y El milagro del hijo irascible.

En 1512, Tiziano volvió de Padua a Venecia, donde comenzó a establecer una red de relaciones que lo llevaría a la cúspide del grupo veneciano de artistas. Pronto obtuvo trabajo de la Fondaco dei Tedeschi, consiguió de esta La Sanseria o Senseria (un privilegio muy codiciado por los artistas emergentes), y llegó a ser superintendente de las obras gubernamentales, cargo de pintor oficial de la República de Venecia, que le reportaría suficiente remuneración y otros privilegios añadidos. Tiziano lo ostentaría ininterrumpidamente durante sesenta años, hasta su muerte. Fue especialmente emotivo el encargo de completar la decoración, inacabada por Bellini, de la Sala del Gran Consejo del Palacio Ducal (destruida por un incendio en 1577) en la que representaría la batalla de Spoleto. Abrió su propio taller, cerca del Gran Canal en San Samuele, en una ubicación desconocida actualmente. En 1513, el cardenal Pietro Bembo le trasladó la invitación del papa León X para instalarse en Roma y aunque la oferta era tentadora prefirió quedarse en Venecia, donde la competencia artística era menos intensa que en la sede papal. No fue, sin embargo, hasta la muerte en 1516 de su maestro, Giovanni Bellini, cuando su prestigio empezó a crecer. En esta época, recibió un encargo muy exclusivo que le reportaría una notable anualidad de veinte coronas y la exención de ciertas tasas. Se trataba de una serie de retratos de los sucesivos duxes de Venecia, siendo remunerado cada uno con ocho coronas. Tiziano realizó sólo cinco de esta serie.

Madurez del artista Tiziano (1516 - 1530)

Durante su dilatada carrera, se convirtió en el más influyente de los pintores de la Escuela veneciana, y en el más laureado de la República Serenísima en toda su historia. Las muertes de Giorgione (1510) y Bellini (1516), y los traslados de Sebastiano del Piombo a Roma (1511) y de Lorenzo Lotto a Bérgamo (1513), dejaron a Tiziano sin rivales en la ciudad.

Durante el periodo 1516-1530, que se puede calificar como de expansión, el artista se liberó de los cánones herméticos aprendidos durante su juventud y abarcó un mayor número de temas. Sin embargo, sus retratos fueron un elemento clave para introducirle en las cortes más prestigiosas y conocer a los hombres más poderosos de su tiempo. Algunos de ellos, como los señores de Mantua, Ferrara o Urbino, pequeños estados italianos amenazados por la expansión de las potencias internacionales, encontraron en los retratos de Tiziano una ocasión para demostrar una imagen de poder y de gloria, que quizá no se correspondía con la realidad. Ya en 1518, el pintor entró en contacto con Alfonso I de Este, duque de Ferrara. La serie de retratos de la corte estense, hoy esparcidos por medio mundo, constituyen una reveladora galería de personajes, sentimientos y situaciones

En 1518 Tiziano completó, para el altar mayor de la Basílica de Santa María Gloriosa dei Frari en Venecia, la Asunción de la Virgen, que aún permanece allí. Esta extraordinaria pieza del colorismo, realizada en una gran escala cromática raramente usada en Italia anteriormente, causó sensación en su época.

La estructura pictórica de la Asunción de la Virgen, que unificaba en la misma composición dos o tres escenas superpuestas en diferentes niveles, cielo y tierra, lo infinito y lo temporal, fue continuada en otras obras. Esta serie de lienzos con la misma estructura formal comprende el Retablo de San Domenico en Ancona (1520), el Retablo de Brescia (1522), y el Retablo de San Niccolo (1523), en la Ciudad del Vaticano, cada uno de los cuales representa una mayor y más perfecta concepción distributiva. Llegó, finalmente, a crear una fórmula clásica, cuyo mejor exponente es el Retablo o Pala de Pesaro (1526), en la misma Iglesia dei Frari. Ésta es, quizá, su obra más estudiada del período, en la cual desarrolló pacientemente un plan de trabajo basado en una libre visualización, originalidad y estilo. Tiziano le concedió un uso nuevo a las figuras, estando los "donantes" y la comitiva de santos situados en el espacio aéreo de la escena, mientras que el conjunto quedaba enmarcado por elementos arquitectónicos. El retablo de Pesaro debe su nombre a Jacopo Pesaro, obispo de Pafos, quien se lo encargó para conmemorar la victoria naval sobre los turcos en la batalla de Santa Maura.

Tiziano estaba en la cumbre de su fama: hacia 1521, tras la realización de un San Sebastián para la Nunciatura papal en Brescia trabajo del que existen innumerables réplicas los encargos se acumulaban en su taller.

A este período pertenece otra obra extraordinaria, El martirio de San Pedro de Verona (1530), alojado en la iglesia dominica de San Zanipolo y destruido por un proyectil austríaco en 1867. Esta obra proto-barroca solo es conocida por copias, como la de la École des Beaux-Arts de París. La escena representa una curiosa asociación entre un plácido paisaje y un brutal y dinámico asesinato, descrito por el lamento que asciende por los robles. El cuadro describe al santo dominico escapando de la emboscada, y sobre esto, las escalofriantes ramas negras de la vegetación — "[...] esto es todo, pero quizá nunca ha existido una tragedia tan dinámica, asombrosa y patética como ésta, incluso ni pintada por Tintoretto o Delacroix

El artista continuó simultáneamente con su serie de pequeñas Madonnas, que insertaba en escenas paisajísticas a la manera de la pintura de género poético-pastoral, muy de moda en aquella época. La Virgen con el Niño, San Juanito y Santa Catalina, conocida como la Virgen del Conejo, en el Museo del Louvre es el prototipo de este clase de lienzos. Otro ejemplo de pintura religiosa de este período es el Entierro de Cristo, también en el Louvre. Ésta también fue la época de su mejor pintura mitológica, tales como La Bacanal del Museo del Prado o Baco y Ariadna de la National Gallery de Londres, "[...] quizá las más brillantes producciones de cultura neo-pagana o de "Alejandrismo" del Renacimiento, muchas veces imitadas pero nunca superadas, incluso ni por el propio Rubens."Finalmente, habrá que destacar los retratos de medio cuerpo y bustos femeninos como el inicial Flora de los Uffizi o la Mujer mirándose al espejo del Louvre (en la que se ha intentado reconocer, sin ningún rigor histórico, a Laura de Dianti o a la esposa de Tiziano).

Tras varios años de convivencia con una dama llamada Cecilia Soldano, en el transcurso de los cuales ya había tenido dos hijos, Pomponio y Horacio (hijo supuestamente favorito del pintor), en 1525, decidieron contraer matrimonio debido a la mala salud de ella y para legitimar a estos hijos. Cecilia no llegó a sobrevivir más de cinco años desde esta unión, durante los cuales trajo al mundo a dos hijas (algunas fuentes indican que tres). Una de ellas, Lavinia, sería inmortalizada en varios cuadros. Hacia 1526 entró en contacto con el escritor Pietro Aretino, con el que le unió una estrecha relación, cuya influencia se vio aumentada en años sucesivos, según atestiguan las crónicas de la época. Tiziano incluso envió un retrato de Aretino a Federico II Gonzaga, duque de Mantua. La relación de Tiziano con la corte de Mantua se inició gracias a la recomendación de Alfonso I de Este a su hermana Isabel, a quien Tiziano retrató posteriormente.

El pintor quedó sumido en una gran aflicción en agosto de 1530, a la muerte de su esposa, cuya salud se había debilitado aún más por el nacimiento de Lavinia. Por aquel entonces, junto a su familia, Tiziano se mudó de casa y trajo desde su pueblo natal hasta Venecia a su hermana Orsa, para que se ocupara de su hogar. La casa, difícil de reconocer hoy, estaría situada cerca del Arsenal Grande, entonces un suburbio de moda en el extremo de la ciudad con vistas a la isla de Murano.