Nato a Cingoli (Ancona) il 20 novembre del 1761, apparteneva a nobile famiglia marchigiana ed era figlio di Carlo e di Sanzia Ghisleri, fu eletto papa il 31 marzo 1829. Studiò a Bologna nel collegio Montalto, distinguendosi per i rapidi suoi progressi nelle scienze e nel diritto canonico. Recatosi poi a Roma aiutò monsignore Devoti nella sua opera Institutiones juris canonici, che corredò di copiose ed erudite note. Pio VII, che apprezzava le sue doti di mente e di cuore, lo nominò nel 1800 vescovo di Montalto, dal quale saggio il Chiaramonti venne esiliato dal governo napoleonico a Milano, a Pavia, a Mantova. Caduto l'impero, venne nel 1816 creato cardinale e trasferito alla sede di Cesena. Gli vennero poi affidati altri importanti uffici, fra i quali quello di Penitenziere Maggiore e di Prefetto della Congregazione dell'Indice, e si trovava al fianco del cardinale Consalvi quando esso trattava gli affari della Francia.
Oltre che di diritto canonico in cui era maestro, si occupò con chiara erudizione di letteratura biblica, e benché materia del tutto differente dal genere dei suoi studi, fu fine conoscitore di numismatica.
Animo leale e generoso, aveva un grande concetto della giustizia e di principii e di vita austera, fu sempre severissimo verso se stesso.
Ebbe contese coi Paesi Bassi circa la concessione del placet a quel governo con la Germania in difesa delle scuole cattoliche. Pubblicò un breve intorno ai matrimoni misti. Durante il suo pontificato di un solo anno, vide l'emancipazione dei cattolici inglesi e la caduta di Carlo X.
Ammalatosi il 17 novembre 1830, non volle, tanto aveva in orrore il nepotismo, che si chiamassero i suoi nipoti, e aggravatosi, cessava di vivere il giorno 30, dopo un brevissimo pontificato di 1 anno e 8 mesi.
Fu sepolto in S. Pietro dove il cardinale Albani gli faceva erigere un monumento, opera dal Tenerani nel 1866.
Suo epitaffio:
PIO VIII PONTIFICI MAXIMO
JOSEPHUS ALBANIUS CARDINALIS