Ông sinh ra và lớn lên tại phố Lý Quốc Sư, nay thuộc quận Hoàn Kiếm, Hà Nội nhưng quê gốc ở làng Bần, thuộc phường Bần Yên Nhân, thị xã Mỹ Hào, tỉnh Hưng Yên. Ông được sinh ra trong gia đình có 6 người con, bố ông là chủ hiệu nhuộm vải. Lên 7 tuổi, ông được bố gửi vào học violon hệ trung cấp trong Trường Âm nhạc Việt Nam (nay là học viện âm nhạc quốc gia Việt Nam).

Vốn có niềm đam mê mãnh liệt với cây đàn, kèm theo những người thầy dạy tốt và có tiếng thời đó luân phiên giáo dục, trình độ violon của ông nhanh chóng được phát triển và nâng cao. Năm 1968, cả nhà ông chuyển ra gần sông Hồng, thuộc khu vực phường Bạch Đằng, quận Hai Bà Trưng.

Khi Ngô Văn Thành học tiếp lên đại học, nghệ sĩ ưu tú Bích Ngọc (phu quân của nghệ sĩ nhân dân Trà Giang) đã nhận thấy ông có triển vọng nên trực tiếp đào tạo. Những ngày sang Liên Xô chuẩn bị cho cuộc thi, Ngô Văn Thành còn được Giáo sư, Nghệ sĩ công huân Liên Xô Igor Bezrodny trực tiếp huấn luyện. Ở Cuộc thi Âm nhạc Quốc tế mang tên Tchaikovsky tháng 6 năm 1974 đó, Việt Nam cử hai nghệ sĩ trẻ tham dự, Ngô Văn Thành biểu diễn violon và Tôn Nữ Nguyệt Minh ở đàn piano. Ngô Văn Thành cùng Tôn Nữ Nguyệt Minh giành Bằng khen vòng II xứng đáng cho những nỗ lực của mình.[1]

Ông tốt nghiệp nhạc viện Tchaikovsky năm 1974, sau đó tốt nghiệp nghiên cứu sinh biểu diễn violin tại lớp của nghệ sĩ Igor Bezrodny. Đầu thập niên 1990 cho tới năm 1996 ông từng là chủ nhiệm khoa Dây của Nhạc viện Hà Nội. Năm 1996 ông giữ cương vị Phó giám đốc Nhạc viện và giai đoạn 2006 - 2011 ông đảm trách vị trí Giám đốc Nhạc viện Hà Nội, hiện giờ là Học viện Âm nhạc quốc gia Việt Nam.[2]

Nghệ sĩ Ngô Văn Thành đào tạo nhiều học trò giỏi như Nghệ sĩ Ưu tú Nguyễn Công Thắng - giải Nhất cuộc thi Concour Mùa thu lần thứ nhất, nghệ sĩ Đỗ Xuân Thắng - giải Nhất cuộc thi Concour Mùa thu lần thứ hai, nghệ sĩ Trần Quang Duy - giải Nhất cuộc thi Concour Mùa thu lần thứ ba,...[3]

Ông về hưu năm 2016 nhưng ông vẫn luôn tiếp tục cống hiến cho nền âm nhạc.