Fabio De Poli nasce a Genova nel 1947, vive tra Firenze e Montecatini Terme.
Nel 1964 frequenta l’Istituto d’Arte di Firenze specializzandosi in grafica pubblicitaria sotto la guida di Lucio Venna.
Agli inizi degli anni Settanta produce una serie di lavori New Dada.
Viene segnalato per la Biennale dei giovani di Parigi da Enrico Crispolti; partecipa a numerose e importanti rassegne d’arte, si interessa al design, progettando «mobili-oggetto» e collabora, insieme a Eugenio Miccini e Antonio Bueno, alla realizzazione della rivista «Visual».
Nel 1981 cataloga le sue molteplici esperienze artistiche in una mostra intitolata Gulliver continua alla Galleria De’ Foscherari di Bologna.
Nel 1984 si trasferisce a Roma, ospite di Mario Ceroli, dove inizia un nuovo ciclo di lavori intitolato Roma. Nello stesso anno partecipa alla XXIX Biennale Nazionale d’Arte Città di Milano.
Le mostre personali e collettive si susseguono numerose, Fabio De Poli presenta pitture di grande formato, lavori di grafica, «libri d’artista». Inventa la rivista «Meta, parole e immagini». Nel 1992 partecipa alla mostra Libro d’artista italiano al Museum of Modern Art di New York. Nel 1996 esce la monografia Fabio De Poli, opere 1969-1996, edita da Polistampa, e l’anno successivo espone a Satura di Genova presentato da Paolo Minetti.
Nel 1998 espone con Mario Ceroli nella Sala d’Arme di Palazzo Vecchio di Firenze Due atti unici.
Nel 1999 Gillo Dorfles e Paolo Minetti presentano alla Biblioteca Nazionale Centrale di Firenze il suo libro d’artista Pour Moi. Nello stesso anno realizza la sua prima mostra virtuale, The Most Beautiful Art Exhibition in the World.
Nel 2000 è presente all’Archivio della Biennale delle Arti del Mediterraneo di Salerno e espone al Museo della Carta di Pietrabuona (Pescia). Crea, inoltre, per la Fiditoscana una collezione di 50 collages originali.
Nel 2002 è presente nel volume La storia dell’arte italiana, a cura di Giorgio Di Genova, e realizza a Motrone, per Casa Farsetti, la performance Ibis e George. A Firenze, in Palazzo Vecchio, in occasione dell’Omaggio a Monicelli realizza un’affiche del film Parenti Serpenti.
Numerose esposizioni e installazioni confermano la sua presenza milanese alla galleria Farsetti, dove viene presentato nel 2004 il volume Fabio De Poli. Tracce d’artista edito da DoGi. Consegna un’opera dedicata all’11 settembre al Consolato Americano di Firenze e inaugura al Palace Hotel di Vasto, uno spazio arte diretto da Nicola Cucinieri, realizzando un’installazione permanente di 63 lavori dal titolo Ritratto continuo.
Nella stessa Vasto nel 2003 realizza due mosaici esterni di cento metri quadri su abitazione civile progettata dallo Studio Dearch.
Nel 2004 con la collaborazione di Mirabili colloca in viale Verdi a Montecatini una scultura in ferro, RossoAirone dedicata al Comune.
Progetta nel 2005 una vetrata di 60 metri per il nuovo Ospedale Meyer di Firenze e presenta per il Comune di Pistoia il grande lavoro Parlarsi.
Come illustratore pubblica con Andrea Rauch per La Biblioteca junior quattro libri per bambini: Notte di luna, che vincerà il Premio Andersen come miglior albo illustrato, Zan-denti, Pinocchio e Filo.
Negli ultimi anni si è dedicato alla realizzazione del premio Capalbio Cinema, e alla progettazione delle vetrate del nuovo Museo della Resistenza a Siena. Nel 2007 è presente alla mostra Mirabili Arte d’Abitare Letti d’autore, Artefiera, Bologna.
Dal 2009 è direttore artistico della Galleria Usher Arte di Lucca, dove, nell’ottobre 2010, inaugura una personale dedicata a Robespierre; con la casa editrice Usher Arte pubblica nello stesso anno una raccolta di lavori intitolata Cinquanta Piccoli De Poli.
Nel 2011 espone a Pistoia presso la Galleria Vannucci Collages ed altre storie ed è presente al Museo delle Genti di Pescara con la monografica Robespierre, Robespierre.
Nel 2012 a Vasto inaugura a Palazzo Mattioli l’antologica 20 anni con Vasto; nello stesso anno apre a Palazzo Farnese, Ortona, la mostra Le stanze della meraviglia, collabora al n. 10 della rivista «Bau», realizza il maxiposter Scrittori in piazza per la Nuova Libreria di Vasto ed è presente al Moca Arte Contemporanea presso il Museo di Montecatini Terme.
Nel 2013 tiene la personale Easy alla Galleria Frediano Farsetti di Firenze; l’anno successivo espone a San Donato in Poggio, Palazzo Malaspina, con una mostra intitolata Farepitturacontinuamente; partecipa al progetto enoartistico della Fattoria di Sant’Appiano (Barberino val d’Elsa) realizzando le etichette per i vini dell’anno e proponendo la mostra all’interno delle cantine Vicino alle stelle.
Nel 2015 realizza la scultura Dante 750 per il Moca di Montecatini; collabora con l’azienda Manteco per la linea  Accento, tessuti d’artista; realizza la mostra Di scatola in scatola alla Galleria Vannucci di Pistoia; è direttore artistico dello spazio Art Corner presso la Biblioteca San Giorgio di Pistoia; sempre a Pistoia è presente nella collettiva La regola del gioco 30X30X110 presso la Galleria Vannucci. Espone a Chicago Artspace 8.
Nel 2016 è presente nella collettiva XL EXTRALARGE, Galleria Frediano Farsetti di Firenze; si tiene la mostra personale Dreams, Cars and Flowers, Villa Giorgia, Pistoia; è tra gli artisti presenti alla mostra Quasi Pinocchio al Museo del Parco di Pinocchio di Collodi; pubblica il racconto 12 titoli sulla rivista Erodoto108; partecipa alla collettiva Approdo al faro a Marina di Scarlino. Con l’Archivio Carlo Palli è presente nelle mostre: Vitamine, Viva l’Italia, RigorosamenteLibri, Rivisitazione della Gioconda, e inizia una collaborazione con Fabio Mati per la realizzazione di poster d’artista.
Nel 2017 tiene la personale Equilibrio al MOCA di Montecatini Terme.
Nell’estate 2018 tiene una mostra personale, Fabio De Poli. Una raccolta particolare presso la Fattoria Le Mortelle a Castiglione della Pescaia. A dicembre, invece, al palazzo del Tau a Pistoia espone in una mostra antologica opere dagli anni ’80 in poi, Fabio De Poli 1980199020002010 che, nella primavera dell’anno successivo, verrà replicata a Palazzo Malaspina a San Donato in Poggio.
A gennaio 2020 espone la serie Libri clandestini nello stand della casa editrice Gli Ori ad Artefiera a Bologna e nel giugno dello stesso anno pubblica il libro Tutta colpa di Raffaello per i tipi della stessa casa editrice.
A primavera del 2021 realizza una serie di pannelli nel viale che conduce all’ingresso della biblioteca San Giorgio a Pistoia.