Pius X is geboren op 2 juni 1835 in de buurt van Venetië als Giuseppe Sarto. Zijn ouders waren straatarm. Zijn studie aan het seminarie werd gefinancierd door rijke weldoeners. In 1858 werd hij priester gewijd. Hij was achtereenvolgens kapelaan, pastoor, bisschop, en kardinaal-patriarch van Venetië. Daar besteedde hij veel geld en aandacht aan de armenzorg, opende hij een faculteit voor canoniek recht en bevorderde hij de kerkmuziek. In 1903 werd hij tot paus gekozen en koos de naam Pius X.
Pius X bleef altijd een grote sympathie houden voor de armen. Hij zei zelf: "Ik ben arm geboren, heb arm geleefd en wil vooral arm sterven", zinspelende op de vrijwillige armoede zoals aangenomen door kloosterlingen. Hij zette zich reeds als patriarch van Venetië in voor liefdadigheid, scholing van de arme jeugd, en verbetering van de gezondheidszorg en haar toegankelijkheid. Tegenover de katholieke vakverenigingen was kardinaal Sarto kritisch, omdat hij vreesde voor marxistische beïnvloeding en overname van de katholieke arbeidersinitiatieven. Sarto gebruikte zijn autoriteit meermaals om de situatie van de arbeiders te verbeteren (met name tegen kinderarbeid). Hij deed dit door zijn autoriteit te gebruiken als patriarch en kardinaal, niet door tot staking aan te zetten.
Als wapenspreuk koos hij: "Alles hernieuwen in Christus".
Zijn belangrijkste beslissingen waren: de afschaffing van het veto-recht van wereldlijke machten bij de keuze van een paus, de invoering van de kindercommunie, het opstellen van een lijst met dwalingen, de instelling van de antimodernisteneed, de oprichting van het Pauselijk Bijbelinstituut en de hervorming van het canoniek recht. Paus Pius X stond bekend als een man met een enorme geestkracht. Hij leed zwaar onder de dreiging van de Eerste Wereldoorlog. Hij overleed op 20 augustus 1914.
Paus Pius XII sprak hem in 1951 zalig. In 1954 verklaarde dezelfde paus hem heilig.