Один из ведущих современных саксофонистов, Федерико Мондельчи окончил в Италии Консерваторию им. Дж.Россини, затем стажировался у Ж.-М.Лондэ во Франции, в Консерватории Бордо, получив по окончании Гран-при и золотую медаль.
Музыкант неоднократно представлял Италию на мировых фестивалях саксофонистов в Германии, Испании, Японии, США. В 1992 году был назначен председателем X Всемирного конгресса саксофонов, который состоялся в Пезаро (Италия), где 520 саксофонистов из 21 страны мира дали более 80 концертов. В Италии выступал как солист со всеми основными оркестрами, включая Филармонический оркестр Ла Скала (Милан) под управлением С.Озавы, и с Филармоническим оркестром Би-Би-Си. Активно гастролирует в странах Европы и в США, с огромным успехом исполняя собственные аранжировки танго Пьяццоллы. Часто дает концерты в России с Государственным академическим камерным оркестром России под управлением К.Орбеляна.
Федерико Мондельчи с 1990 г. выступает также как дирижер. В последние сезоны Мондельчи был частым гостем в Германии и России, дирижируя концертами с большим успехом и сотрудничая с такими выдающимися солистами, как Илья Груберт, Майкл Найман, Кэтрин Стотт, Павел Верников, Массимо Мерчелли, Наталия Гутман, Нельсон Гёрнер, Франческо Манара, Луиза Кастеллани.
Активный подвижник исполнения современной музыки и новатор в области инструментальной техники. Многие сочинения были посвящены ему и впоследствии исполнены на знаменитых концертных сценах. В 2006 году в его исполнении впервые прозвучал Концерта для саксофона с оркестром новозеландского композитора Джона Псатаса.