Né à Rome, Adalberto Maria Merli s'illustre tout d'abord à la télévision. Sa première prestation se fait dans le téléfilm Le donne di buon umore en 1961, une comédie dans laquelle il tient un petit rôle. Il enchaîne avec des apparitions dans des séries, comme E le stelle stanno a guardare, adaptée d'un roman de Archibald Joseph Cronin et qui a pour cadre temporel le milieux minier des années 1920.

Adalberto Maria Merli est aussi sollicité au cinéma. Il côtoie ainsi Terence Hill dans Manoeuvres criminelles d'un procureur de la République (1972) et son comparse Bud Spencer dans Un flic hors-la-loi (1973). Le jeune comédien joue par ailleurs dans plusieurs films portés par de prestigieuses stars, comme Alain Delon (Le Professeur) et Catherine Deneuve (La Femme aux bottes rouges).

En 1974, sa carrière prend un tournant important lorsqu'il est choisi pour camper le tueur en série de Peur sur la ville, polar permettant à Jean-Paul Belmondo de faire montre une fois de plus de ses talents de cascadeur hors normes. Dans la peau de cet antagoniste dont la folie meurtrière ne connaît pas de limites, Adalberto Maria Merli livre une prestation particulièrement glaçante.

Fort de ce grand succès commercial (quatre millions d'entrées sur le sol français), Adalberto Maria Merli incarne l'un des membres du Gang des Tractions Avant dans Le Gang, du réalisateur français Jacques Deray, et rejoint le casting du policier Cent jours à Palerme avec Lino Ventura. Deux prestations montrant une fois de plus à quel point le thème de la criminalité est ancré dans sa filmographie.

Parallèlement, l'acteur participe à la série Panagulis vive, sur la vie du politicien et révolutionnaire grec Alexandros Panagulis, puis à La Mafia 3, portée par Michele Placido en commissaire luttant contre la pègre.

De plus en plus rare sur les écrans dès les années 1980, Adalberto Maria Merli privilégie les téléfilms italiens au début des années 1990. En 1995, il rejoint toutefois le casting du thriller Secret d'état, puis en 1999 celui du Dîner, qui regroupe plusieurs histoires concernant les clients d'un restaurant. En 2004, il participe à nouveau à un film policier avec Card Player, mis en scène par Dario Argento.

En 2014, Adalberto Maria Merli livre sa dernière prestation à ce jour dans la série Les Secrets de Borgo Larici, sorte de Downton Abbey italienne centrée sur une riche famille dans les années 1920.

Laurent Schenck