Marco Momi è nato a Perugia nel 1978. Ha studiato pianoforte, direzione d'orchestra e composizione a Perugia, Strasburgo, L'Aja, Roma, Darmstadt e Parigi.
Nel periodo 2007-2010 studia e lavora presso l'IRCAM di Parigi. I suoi lavori risultano premiati in numerosi concorsi internazionali come Gaudeamus Music Prize, Seoul International Competition, Impuls - Klangforum Wien, Reading Panel IRCAM-EIC.
Nel 2008 riceve il Kranichsteiner Music Prize dalla Città di Darmstadt.
Marco è stato compositore in residenza presso l'Akademie der Künste di Berlino, la Fondazione Banna Spinola di Torino, il Divertimento Ensemble di Milano e "Marcello Lotti Italian Fellow" presso l'American Academy in Rome.
I suoi lavori risultano eseguiti da Ensemble Intercontemporain, Nikel, Klangforum Wien, Neue Vocalsolisten Stuttgart, PHACE, Accroche Note, ASKO, Trio Accanto, mdi, Quartetto Prometeo, Trio Abstrackt, Orchestra Sinfonica di Milano, WDR Sinfonieorchester Köln, Matthias Pintscher, Bas Wiegers, Marino Formenti, Ilan Volkov, Clement Power, Michele Gamba, Nicolas Hodges, Mariangela Vacatello, Matteo Cesari e altri, in festival come Philarmonie Paris, Musica Strasbourg, ManiFeste Paris, Présences - Radio France, Wittener Tage für neue Kammermusik, Milano Musica, Warsaw Autumn, Gare du Nord Basel, Gaida Vilnius, Wiener Konzerthaus, Biennale di Venezia, Akademie der Künste Berlin, IRCAM, Ars Musica Bruxelles, Bang on a Can New York, Wien Modern, Tzlill Meudcan Tel Aviv, Gaudeamus Music Week, ZKM Karlsruhe.
La sua musica è pubblicata da Ricordi. CD monografici sono stati pubblicati da Stradivarius e KAIROS.
Marco è cofondatore e direttore artistico dell'ensemble Opificio Sonoro e insegna Composizione al Conservatorio di Fermo.