За раждането му не е известна нито точната дата, нито годината. Знае се, че Тит Ливий се появява на бял свят в заможно семейство в Патавия, днешна Падуа, Италия. Приема се, че е роден през 59 г. пр.н.е., макар че се спекулира и с по-ранната 64 г. пр.н.е. Детството и юношеските му години съвпадат с бурните времена, белязани от възхода на Юлий Цезар към върховете на властта. Галските кампании на Цезар, последвани от гражданска война и в крайна сметка установяването на принципата на Октавиан Август и трансформацията на Римската република в империя – всичко това се случва пред очите на Тит Ливий.
Самият той обаче стои встрани от бурните събития на епохата. Предпочита да води затвореният живот на човек, посветил се на науката. Но все пак рано се премества да живее в Рим, защото там има достъп до източниците на информация, без които не би могъл да се занимава с история.
За личния живот на Тит Ливий също е известно малко. Знае се, че е женен и има дъщеря и син. Освен това е известно, че преподава на младия Клавдий, насърчавайки го да изучава история. Бъдещият император, по всичко личи, че се е вслушал в съвета му. Важно място в живота на Тит Ливий заема приятелството му с император Август.
В младежките си години Ливий пише философски диалози, които обаче не са достигнали до нас. Около 26 г. пр.н.е. започва да работи по главното съчинение в живота му – Историята на Рим. Тит Ливий пише Ad Urbe Condita (“От основаването на града”) до последните си дни. Успява да опише събитията, случили се от легендарното пристигане на Еней от Троя в земите на Лациум, до смъртта на Нерон Клавдий Германик Друз през 9 г. пр.н.е. Ad Urbe Condita Libri е монументален за времето си труд. Състоял се е от 142 книги (приблизително една стандартна глава по днешните норми), които приравнени към съвременните стандарти представляват 15-20 тома. До нас са достигнали само книги от 1 до 10 и от 21 до 45 (описват събитията до 292 г. пр.н.е. и в периода между 218 и 167 г. пр.н.е.), малки фрагменти от другите книги и множество кратки преразкази на изчезналите. В оцелелите до наши дни откъси са записани около 40 речи на исторически и полулегендарни личности.
По своите възгледи Тит Ливий клони към романтизма и затова в предговора към “От основаването на града” пише, че главна задача на историка следва да е подпомагането на добрия морал. Към древните народни легенди, разказващи за Рим, които “принадлежат по-скоро към поетичните традиции, отколкото към историческите” – както сам отбелязва, Тит Ливий се отнася с добронамерен скептицизъм. Преразказва тези легендарни сюжети, които понякога звучат много истински, но оставя на читателите си сами да преценят, дали да им се доверят или не.
По отношение на фактическата страна на изложението му, не бива винаги да му се доверяваме. Тит Ливий не взема под внимание някои много важни източници, водейки се почти изцяло от ограничен набор от източници на информация, до които е имал достъп. Освен това представите му за начина, по който функционира държавата и военното дело, са много непълни и дори погрешни.
Последните дни от живота си Тит Ливий прекарва в родната Патавия. Почива в имението си на 2 януари 17 година (три години след смъртта на Август).