Regel van Pavia vanaf 1315, vijf jaar later was hij podestà van Vigevano, waar hij het kasteel liet bouwen dat nog steeds te zien is. In 1323 werd hij, samen met zijn hele familie, geëxcommuniceerd op beschuldiging van ketterij. De aanklachten van ketterij en excommunicatie werden later ingetrokken en hij werd pauselijk vicaris in 1341.

Hij regeerde in Milaan samen met zijn neef Azzone Visconti en diens broer Giovanni, tot de dood van Azzones in 1339. Hij nam ook deel aan de zegevierende slag bij Parabiago tegen zijn andere neef, Lodrisio, die een huurlingenleger had opgezet om Milaan te veroveren.

Met een leger van huurlingen uit Noord-Europa, dat hij toevertrouwde aan de zonen van zijn broer Stefano, breidde hij het hertogdom uit, veroverde Pisa en kocht Parma van Obizzo III d’Este.

Luchino Visconti was een beschermheer van zowel muziek als literatuur, en nodigde Petrarca uit in Milaan.

Hij huwde driemaal: met Violante van Saluzzo, dochter van Thomas I van Saluzzo, vervolgens met Caterina Spinola, dochter van Obizzo Spinola, en in 1349 met Isabella Fieschi, nicht van Paus Adrianus V, die Luchino Visconti zijn enige wettige zoon, Luchino Novello, schonk, hoewel anderen van de Visconti later zijn afstamming betwistten. Hij was een bekwaam militair bevelhebber en heer, maar stond ook bekend om zijn wreed gedrag. In januari 1349 ontdekte hij het ontrouwe gedrag van Isabella en kondigde voor haar een verschrikkelijke straf aan. Enkele dagen later werd hij vergiftigd aangetroffen, en het volk gaf zijn vrouw weldra de bijnaam Isabella del veleno (“Isabella van het vergif”).

Hij werd opgevolgd door zijn neven Bernabò, Galeazzo en Matteo II, die hij in 1346 uit Milaan had verbannen. De ontrouw van Isabella werd door hem en zijn verwanten gebruikt om Luchino Novello uit de erfenis te verdrijven.