Umberto Marengo commence le cyclisme à l'âge de deux ans, puis participe à ses premières courses cyclistes à huit ans[1]. Chez les amateurs, il remporte une étape du Challenge du Prince au Maroc en 2017 ainsi que diverses courses du calendrier régional italien.
Il passe professionnel en 2019, à 27 ans, au sein de l'équipe Neri Sottoli-Selle Italia-KTM[2]. Il participe notamment à Milan-San Remo, son premier monument, qu'il termine à la 77e place. En aout, il s'impose sur l'étape inaugurale du Tour de l'Utah, sa première victoire chez les professionnels[3],[4].
En 2020, pendant l'arrêt des courses à cause de la pandémie de Covid-19, il se reconvertit livreur à vélo de nourriture en tant que bénévole, dans les environs de la ville métropolitaine de Turin[5]. En 2021, il change de formation en signant chez Bardiani CSF Faizanè[6]. Au mois de mai, il dispute le Tour d'Italie, son premier grand tour, où il participe à plusieurs échappées.