Джамбаттиста Памфили родился 7 мая 1574 года в Риме в семье, находившейся в родстве с Борджа. Приходился пра-пра-правнуком папе Александру VI.
Изучал право и работал на разных должностях в Римской курии. Урбан VIII назначил его нунцием во Францию, а затем — в Испанию. В 1629 году был назначен кардиналом. Иннокентий Х правил церковью совместно со своим непотом, Камилло Барберини, получившим кардинальскую шапку вскоре после избрания его дяди на папский престол. Большую роль при папском дворе играла и мать кардинала-непота Олимпия Майдалькини, прозванная «папессой». Она решала порой важнейшие вопросы политики апостольской столицы.
В 1648 году папа осудил заключение Вестфальского мира, который положил конец Тридцатилетней войне. В доктринальной сфере получил известность декрет Иннокентия X, осуждавший янсенизм — религиозное направление, развивавшееся тогда во Франции. С целью расширения территории папского государства Иннокентий Х предпринял военный поход против маленького княжества Кастро, которое принадлежало семье Фарнезе. Город был захвачен, дома и церкви в нём разрушены, а земля, на которой он находился, присоединена к папским владениям.
Картинная галерея Иннокентия X и его родственников до сих пор находится в руках их потомков. Она выставлена в Риме как галерея Дориа-Памфили.
