Herrscher von Pavia ab 1315, fünf Jahre später war er Podestà von Vigevano, wo er die noch heute sichtbare Burg errichtete. Im Jahr 1323 wurde er zusammen mit seiner gesamten Familie wegen Ketzerei exkommuniziert. Die Anklage der Ketzerei und die Exkommunikation wurden später zurückgezogen und er wurde 1341 päpstlicher Vikar.

In Mailand regierte er gemeinsam mit seinem Neffen Azzone Visconti und dessen Bruder Giovanni bis zu Azzones Tod im Jahr 1339. Er nahm auch an der siegreichen Schlacht von Parabiago gegen seinen anderen Neffen Lodrisio teil, der ein Söldnerheer aufgestellt hatte, um Mailand zu erobern.

Mit einem Heer von Söldnern aus Nordeuropa, das er den Söhnen seines Bruders Stefano anvertraute, vergrößerte er das Herzogtum, eroberte Pisa und kaufte Parma von Obizzo III. d’Este.

Luchino Visconti war ein Förderer der Musik und der Literatur und lud Petrarca nach Mailand ein.

Er heiratete dreimal: Violante von Saluzzo, Tochter von Thomas I. von Saluzzo, dann Caterina Spinola, Tochter von Obizzo Spinola, und 1349 Isabella Fieschi, Nichte von Papst Adrian V., der Luchino Visconti seinen einzigen legitimen Sohn, Luchino Novello, schenkte, obwohl andere Visconti später seine Abstammung bestritten. Er war ein fähiger Heerführer und Herrscher, aber auch für sein grausames Verhalten bekannt. Im Januar 1349 entdeckte er Isabellas untreues Verhalten und kündigte ihr eine schreckliche Strafe an. Wenige Tage später wurde er vergiftet aufgefunden, und das Volk nannte seine Frau bald Isabella del veleno („Isabella des Giftes“).

Seine Nachfolger waren seine Neffen Bernabò, Galeazzo und Matteo II, den er 1346 aus Mailand verbannt hatte. Die Untreue Isabellas wurde von ihm und seinen Verwandten benutzt, um Luchino Novello aus dem Erbe zu verdrängen.