Nach dem Architektur-Studium an der Polytechnischen Universität Mailand gründete er 1944 zusammen mit seinen Brüdern Livio und Pier Giacomo (1913–1968) ein Designbüro. Die Brüder gehörten dank ihres schlichten, sachlichen Stils zu den bedeutendsten Designern der italienischen Nachkriegszeit. Sie wurden dafür bekannt, bestehende Produkte auf zuweilen überraschende Art neu zusammenzusetzen. Zwei ihrer Leuchten, die Stehleuchte Toio – ein auf einer Stahlstange angebrachter Autoscheinwerfer – und die Hängeleuchte Parentesi, wurden in die Sammlung des New YorkerMuseum of Modern Art aufgenommen. Achille Castiglioni lebte lange Zeit in Lierna am Comer See, wo er viele seiner Werke im künstlerischen Atelier seines Vaters Giannino Castiglioni entwarf, der als der bedeutendste italienische Bildhauer des 20. Jahrhunderts gilt.
Anlässlich der XI. Mailänder Triennale 1957 stellten sie ihren Traktorstuhl „Mezzadro“ vor, dabei verwendeten die Designer einen handelsüblichen Traktorsitz und befestigten ihn mit einer Flügelmutter an einem freischwingenden Bandstahlbogen. Zur Stabilisierung verwendeten sie ein Querholz, das einer Leitersprosse ähnelt.
Zu den großen Meisterwerken des italienischen Designs zählt auch der „Lierna-Stuhl“, ein Esszimmerstuhl in lackiertem Holz, den die Castiglioni-Brüder für den Möbelhersteller Cassina im Jahr 1960 entwarfen.
1988 „Le città del mondo e il futuro delle metropoli“, XVII Triennale, Palazzo dell'arte, Mailand
1995 „A la Castiglioni“, Centre d’Art Santa Mònica, Barcelona
1957 Sella, Sitzmöbel für Zanotta
1957 Mezzadro, Sitzmöbel für Zanotta
1960 Lierna, Sitzmöbel für Gavina (später Gavina, Meritalia), dessen Name sich von der Stadt am Comer See Lierna ableitet, mit Pier Giacomo Castiglioni
1960 Sanluca, Sessel für Gavina (später Knoll, Bernini, Poltrona Frau)
1960 Taraxacum, Viscontea, Leuchte für Heisenkeil(heute Flos)
1962 Gatto, Gatto Piccolo, Leuchte für Heisenkeil (heute Flos)