Уже в юности познакомившись с работами Тициана, находившегося в Урбино, Бароччи в середине 1550-х отправился в Рим, где изучал произведения Рафаэля и подружился с Таддео Дзуккаро.
В 1560—1563 Бароччи вторично побывал в Риме, где принял участие в росписях казино папы Пия IV. Однако вскоре он отравился (или был отравлен), сумел добраться до Урбино, где долго хворал и в течение четырех лет, вплоть до 1567, не брал в руки кисть; приступы болезни и депрессии преследовали его до конца дней.
В 1560 Бароччи вернулся в Рим и поселился в доме братьев Дзуккари, влияние которых сказывается в росписях Бароччи в казино Пия IV (начатых Дзуккари).
Ученик Баттиста Франко и урбинского живописца и архитектора Джироламо Дженга. Уже в юности познакомившись с работами Тициана, находившегося в Урбино, Бароччи в середине 1550-х отправился в Рим, где изучал произведения Рафаэля и подружился с Таддео Дзуккаро.
В 1560—1563 Федерико Бароччи вторично побывал в Риме, где принял участие в росписях казино папы Пия IV. Однако вскоре он отравился (или был отравлен), сумел добраться до Урбино, где долго хворал и в течение четырех лет, вплоть до 1567, не брал в руки кисть; приступы болезни и депрессии преследовали его до конца дней.
Первая значительная работа Федерико Бароччи, написанная 22-летним художником еще до поездки в Рим, — алтарная картина "Мученичество св. Себастьяна" (1557, Урбино, собор) выдает как его ориентацию на римскую школу с ее культом рисунка и энергией лепки форм, так и на традиции венецианской школы с ее колористическим богатством.
В 1560 году Бароччи вернулся в Рим и поселился в доме братьев Дзуккари, влияние которых сказывается в росписях Бароччи в казино Пия IV (начатых Дзуккари). Во 2-й половине 1560-х Бароччи выполняет заказ на две большие алтарные картины "Мадонна со св. Симеоном" (ок. 1567, Урбино, Картинная галерея) и "Снятие с креста" (1567—1569, Перуджа, собор). Картина "Мадонна со святым Симеоном" выдает влияние Корреджо, но отличается большей бравурностью. Снятие с креста с его динамикой и светотеневыми эффектами предвосхищают стиль барокко. В еще большей мере протобарочные тенденции предвосхищает одна из самых эффектных алтарных картин Бароччи "Мадонна дель Пополо" (1575—1579, Флоренция, галерея Уффици).
Бароччи в какой-то мере пытается преодолеть академическую сухость и холодную напыщенность современной ему маньеристической живописи, сообщить искусству взволнованную поэтичность, одухотворенность. Именно поэтому он в поисках эмоциональной выразительности языка обращается к искусству Корреджо, о чем свидетельствуют и миловидная грациозность его образов, и прихотливая изысканность декоративных решений, и своеобразная дымчатая светотень. Поэтому он в противоположность своим современникам стремится к свободе живописной манеры, утонченности колористических решений (недаром биографы Бароччи рассказывают, что он сравнивал колорит с музыкой и создание новой картины начинал с эскизов в красках). Но основа поисков Бароччи является глубоко реакционной. Испытав воздействие идей одного из крупнейших деятелей контрреформации Филиппо Нери, Бароччи стремится сообщить непосредственность эмоционального воздействия сугубо церковной живописи, сочетая настроение религиозного экстаза с интимной лиричностью. Это накладывает явственный отпечаток на его творчество, в котором постоянно усиливается религиозная сентиментальность, внешний мелодраматизм, вычурность. В идиллическом «Отдыхе на пути в Египет» (1573; Ватикан) и в знаменитой «Мадонне дель Пополо» (1579; Уффици) грациозность женских образов граничит с манерной кокетливостью, их улыбающиеся личики, окутанные дымкой светотени, становятся кукольными, высветленные, почти пастельные тона колорита приобретают слащавый характер.
Бароччи был незаурядным портретистом. Его портреты, как парадные («Франческо-Мария II делла Ровере», 1572; Уффици), так и более интимные («Мужской портрет», 1560-е; Эрмитаж), отличаются тонкой одухотворенностью. Но в поздних портретах — «Джулиано делла Ровере» (1580-е; Вена, музей), автопортрете (Зальцбург) — одухотворенность переходит в одностороннее подчеркивание духовной жизни, спиритуализацию, что сближает эти работы Бароччи с портретами Эль Греко. Поздние работы, картины, фрески и алтарные образы художника Федерико Бароччи с их патетикой, светотеневыми контрастами, эффектной холодной цветовой гаммой предвосхищают живопись барокко. К числу его лучших работ этого времени относится "Блаженная Микелина" (1606, Ватикан, Пинакотека). Более поздние работы Бароччи — "Обрезание младенца Христа" (1590, Париж, Лувр), "Мадонна дель Розарио" (1593, Синигалия, Епископский дворец) — демонстрируют тот же эффектный стиль, подчеркнутый светотеневыми контрастами.