Marco Giampaolo è nato a Bellinzona il 2 agosto del 1967.
Ha iniziato come osservatore nel Pescara, dove poi è diventato vice-tecnico. Lo stesso incarico lo ha poi ricoperto al Giulianova e al Treviso.
Dal 2004 è stato vice-allenatore dell'Ascoli, alle spalle di Massimo Silva, ma in realtà questo è stato un escamotage per consentire a Giampaolo di allenare la squadra, in quanto non ancora provvisto del patentino di allenatore di prima categoria. Proprio per questo motivo è stato deferito dalla Commissione Disciplinare che lo ha squalificato per circa due mesi al termine della stagione sportiva 2005-2006, trascorsa in Serie A, nella quale ha guidato i bianconeri ad una salvezza tranquilla. Ha poi dato l'addio ufficiale alla squadra, ringraziando tutti per i magnifici due anni trascorsi e per i risultati conseguiti.
Nella stagione 2006-2007 ha abbracciato la causa del Cagliari, venendo poi esonerato il 17 dicembre 2006 dalla società sarda, nella quale tornerà ad allenare il 26 febbraio 2007 dopo l'esonero di Franco Colomba, e riuscendo a raggiungere la salvezza con una giornata di anticipo. Il 5 luglio 2007 ha superato a pieni voti il master federale per allenatori di Coverciano ottenendo così il patentino di prima categoria. Il 13 novembre 2007 viene esonerato dal presidente Cellino in seguito ad un risultato negativo (ma con una posizione di classifica non ancora drammatica). Al suo posto viene chiamato Nedo Sonetti, che in data 19 dicembre 2007 si dimette da allenatore del Cagliari (con la squadra ultima in classifica). Cellino, cosciente dell'errore commesso, richiama Giampaolo ancora sotto contratto, ma questi attraverso un comunicato trasmesso da un legale di fiducia agli organi di stampa, dichiara: "Pur nella consapevolezza del danno economico che ne deriverà, rinuncio a tornare a Cagliari. L'orgoglio e la dignità non hanno prezzo".
Nella stagione 2008-2009 è l'allenatore del Siena, che conduce a una salvezza tranquilla ripetendo anche il record di punti, 44, ottenuti nella stagione precedente da Mario Beretta. Il 29 ottobre 2009 a causa degli scarsi risultati conseguiti dalla squadra senese (5 punti in 10 giornate) Giampaolo viene esonerato.
Il 30 maggio 2010 viene ufficializzato come allenatore del Catania[2]. Il 18 gennaio 2011 viene a sorpresa annunciata la rescissione consensuale del contratto con la società rossazzurra[3]. Gli subentra Diego Simeone.
Il 4 giugno 2011 firma un accordo biennale con la società del presidente Campedelli, sostituendo Massimo Ficcadenti e diventando così il nuovo allenatore del Cesena.