Né en Israël en 1978, il étudie la mandoline à l’âge de huit ans et rejoint rapidement l’orchestre de mandolines des jeunes de son professeur Simcha Nathanson. Il est diplômé de l’académie de musique de Jérusalem et du conservatoire Cesare Pollini de Padoue, où il a étudié avec Ugo Orlandi.
En 2007, il remporte le concours Aviv en Israël. En 2010, il est le premier mandoliniste à recevoir un Grammy Award pour son enregistrement du concerto d’Avner Dorman avec Andrew Cyr et le Metropolis Ensemble.
Il s’est produit au Wigmore Hall de Londres, au Carnegie Hall et au Lincoln Center de New York, à la Cité interdite de Pékin, ainsi qu’aux festivals de Lucerne, Tanglewood, Aspen, Schleswig-Holstein, Spolète et Ravenne. Il a joué avec l’orchestre philharmonique d’Israël, I Pomeriggi Musicali di Milano, l’orchestre de chambre de San Francisco, la Postdam Kammerakademie, l’orchestre symphonique de Berlin, sous la direction de feu Mstislav Rostropovich, Simon Rattle et Philippe Entremont. En musique de chambre, il collabore régulièrement avec la soprano Dawn Upshaw et avec le trompettiste et compositeur Frank London.
Après différents disques consacrés à la musique baroque, klezmer ou contemporaine, Avi Avital enregistre en exclusivité chez Deutsche Grammophon depuis 2012. Son premier CD est consacré à des transcriptions de concertos de J.-S. Bach, le second à des adaptations d’œuvres de Bartók, de Falla et Tsintsadze, et le troisième aux concertos pour mandoline de Vivaldi avec le Venice baroque orchestra.