Fu il terzogenito, dopo Giuseppe e Amilcare, di Gaetano Venturi (1820-1892), decoratore e stuccatore, e di Maria Barbieri (1828-1902).
Dal 1872 cominciò a frequentare i corsi di decorazione all'Accademia Atestina di Belle Arti della sua città. nello stesso anno venne premiato e si decise di dare alla scuola il suo nome.
dopo aver conseguito i diplomi di perito commerciale, di ragioneria e l'abilitazione all'insegnamento della contabilità, vinse il concorso per Ispettore della Galleria dell'Istituto di Belle Arti di Modena nel 1878.
Nella burocrazia post-unitaria delle Belle Arti, Venturi cominciò subito ad operare secondo un metodo derivato direttamente dai principi positivisti, ponendo alla base del suo lavoro lo stretto collegamento tra la storia e la valutazione del fatto artistico.
Sia a Modena - dove riorganizzò la Galleria Estense - che a Roma, Venturi si prefisse lo scopo di rilanciare l'idea di un'Italia come madre delle espressioni artistiche.
Il metodo di Adolfo Venturi germinava da: l'evoluzione stilistica studiata da Giovanni Battista Cavalcaselle e il metodo di analisi particolaristica che Giovanni Morelli utilizzava nelle attribuzioni.
Dal 1888 Venturi diresse con Domenico Gnoli l'Archivio Storico dell'Arte e per un decennio la rivista diventò un vero e proprio centro di ricerca, ispiratosi ai grandi periodici stranieri, che chiuse i battenti nel 1898 e fu sostituito da L'Arte, fondata e diretta unicamente da Venturi e che ha proseguito le pubblicazione sino al 1970 circa.
Venturi chiamò a sostenere il suo progetto molti collaboratori stranieri e italiani,
La prima importante opera di Venturi fu La R. Galleria Estense in Modena (1883), volume che si trovò ad utilizzare ai massimi termini i lati positivi della tradizione che aveva visto in Ludovico Antonio Muratori il fondatore della moderna storiografia su basi scientifiche e documentarie.
Trasferito a Roma, Venturi fondò un'altra rivista di settore: Gallerie nazionali italiane.
nel 1901 Venturi diede avvio al suo capolavoro, la Storia dell'arte italiana (1901-1940, 11 volumi, ) Vero e proprio manuale di storia dell'arte, primo in Italia e mai più eguagliato per estensione e corposità anche di immagini (oltre 18.000 fotografie), nonostante copra un periodo di tempo “limitato” tra il paleocristiano e il Cinquecento.