Salvatore nació en San Diego el 5 de juniio de 1956. En 1974 se graduó en la Escuela Secundaria Crawford de San Diego. Ese mismo año ingresó en la Universidad Estatal de San Diego para estudiar Filosofía. Por recomendación de un joven párroco al que respetaba mucho, al terminar el primer curso ingresó en el Seminario de San Francisco, continuando la carrera de Filosofía como alumno de segundo curso en la Universidad de San Diego, donde obtuvo el título de grado en Filosofía en 1978.^[1]​

Entonces fue enviado a Roma para continuar sus estudios en la Pontificia Universidad Gregoriana, donde obtuvo la licenciatura en Sagrada Teología en 1981. Ese mismo año regresó a la diócesis de San Diego, donde permaneció cuatro años. Fue ordenado sacerdote el 9 de julio de 1982.

En 1985 fue enviado de nuevo a Roma para estudiar derecho canónico. Dos años antes, en 1983, se había promulgado el nuevo Código de Derecho Canónico, por lo que su diócesis necesitaba sacerdotes que se especializaran en esa materia. Estudió de nuevo en la Pontificia Universidad Gregoriana, donde obtuvo la licenciatura y el doctorado en Derecho canónico.^[1]​

Fue ordenado sacerdote el 9 de julio de 1982, para la diócesis de San Diego, por el obispo Leo Maher. Entre 1982 y 1985 fue vicario parroquial en la parroquia de San Martín de Tours de La Mesa.

En 1989 fue nombrado secretario del obispo coadjutor Robert Brom y, un año después, en vicario judicial adjunto. En 1991 fue nombrado párroco de la parroquia Nuestra Señora de Guadalupe de Calexico.

En 1995 fue llamado a Roma para trabajar como asistente del Tribunal Supremo de la Signatura Apostólica, cargo que ocupó hasta 2002.^[2]​

El 5 de julio de 2002, el Papa Juan Pablo II le nombró Obispo auxiliar de la Diócesis de San Diego, asignándole la sede titular episcopal de Natchesium.

Fue consagrado obispo el 21 de agosto del obispo Robert Brom. Como co-consagrantes, actuaron Mons. Raymond Leo Burke, y Mons. Gilbert Espinosa Chávez.

El 23 de marzo de 2009, el Santo Padre Benedicto XVI le nombró IV Obispo de la Diócesis de Oakland, sucediendo a Mons. Allen Vigneron, nombrado arzobispo de Detroit.

Tomó posesión canónica de la Sede episcopal en la Catedral de Oakland el 5 de mayo siguiente.

El 27 de julio de 2012, el Santo Padre Benedicto XVI le nombró Arzobispo metropolitano de la arquidiócesis de San Francisco. El nombramiento de Cordileone y la aceptación de la renuncia de su predecesor, George Niederauer, fueron anunciadas en Washington por el arzobispo Carlo Maria Viganò, Nuncio apostólico en Estados Unidos.

El arzobispo Cordileone se instaló en la Catedral de Santa María de la Asunción, en San Francisco, el 4 de octubre de 2012.co.^[3]​

El 29 de junio de 2013, en la Solemnidad de los Santísimos Apóstoles Pedro y Pablo, recibió el palio arzobispal de manos del Papa Francisco en la Basílica de San Pedro.

El 5 de agosto de 2025 ofreció, junto con el cardenal Raymond L. Burke, una Misa Pontifical solemne en rito tradicional en el Santuario de Nuestra Señora de Guadalupe de La Crosse.^[4]​