O ator colecionou inúmeros papéis de destaque. Foi nas séries que viveu seu personagem mais querido, o saudoso Dr. Victor do Castelo Rá-tim-bum.
Também participou de produções da TV Globo, como “A diarista" e "Os normais”. “Atualmente, esteve no elenco de “3%”, série brasileira produzida pela Netflix.
Mamberti dirigiu peças importantes no circuito paulista. Em 2019, estreou, ao lado de Rodrigo Lombardi, a premiada “Um panorama visto da ponte”.
Estreou no cinema em 1966 com a comédia “Nudista à força”, de Victor Lima. Depois, emplacou inúmeros sucessos: “O Bandido da Luz Vermelha” (1968), “Toda Nudez Será Castigada” (1973), “O Homem do Pau Brasil” (1980), “A Hora da Estrela” (1985), “A Dama do Cine Shangai” (1987).
Também estrelou filmes infantis como “Xuxa Abracadabra” (2003) e “O Cavaleiro Didi e a Princesa Lili” (2006).
Mamberti também reinou nas novelas. Um de seus primeiros papéis de destaque foi como João Semana em “As Pupilas do Senhor Reitor” (1970).
Depois disso, atuou também em , “Brilhante” (1981), “Anjo Mau” (1998), “O Profeta” (2007), “Flor do Caribe” (2013), “Sol Nascente” (2016), entre outras. Seu maior sucesso foi o mordomo Eugênio na clássica “Vale Tudo” (1988).
Grande articulador cultural, abrigou em sua casa em São Paulo artistas vindos do Brasil e de fora que precisavam de abrigo. Entre seus hóspedes, estão os Novos Baianos, Asdrúbal Trouxe o Trombone e The Living Theatre.
Em 2021, lançou a autobiografia “Sérgio Mamberti: Senhor do meu Tempo”, escrita com o jornalista Dirceu Alves Jr.