Итальянский актёр кино и телевидения. Валерио родился 14 февраля 1972 года в Риме. В 1990-х годах, будучи студентом философского факультета, он принимал участие в телевизионном вечернем ток-шоу Маурицио Костанцо на Canale 5, благодаря чему снискал определённую популярность. В кино Мастандреа дебютировал в 1996 году небольшой ролью Марчелло в телесериале "Юноши у стены". После ряда эпизодических работ на сцене театра и в кино у актёра произошёл настоящий прорыв с ролью Тарчизио в фильме 1995 года "Палермо-Милан: Билет в одну сторону" режиссёра Клаудио Фрагассо. В 2009 году Валерио снялся в музыкальной мелодраме "Девять" американо-итальянского производства от режиссёра Роба Маршалла. В 2010 году на церемонии вручения итальянской национальной кинопремии "Давид ди Донателло" Мастандреа получил своего первого "Двида" как лучший актёр за роль в фильме "Первое прекрасное". В 2013 году он получил сразу две награды - как лучший актёр за работу в фильме "Эквилибрист" и как лучший актёр второго плана в ленте "Да здравствует свобода". Международную популярность принёс актёру фильм "Идеальные незнакомцы" (2016) режиссёра Паоло Дженовезе, где Мастандреа исполнил одну из ведущих ролей и был отмечен за неё специальной премией "Серебряная лента" от Итальянского национального синдиката киножурналистов. В 2017 году на экраны вышел фильм Паоло Дженовезе "Место встречи", где Валерио сыграл главную роль - таинственного незнакомца. За эту роль актёр был номинирован на премию "Давид ди Донателло" 2018 года в категории "Лучший актёр". В 2019 году Мастандреа получил приз "Серебряный Георгий" ММКФ за режиссуру фильма "Она смеётся", а в 2023 году снялся в фильме "Адажио"