Окончил экономический факультет колледжа Хэйверфорд (США, Пенсильвания). Работал дипломатом, в 1992—1994 годах занимал должность заместителя министра иностранных дел Японии.
20 октября 1999 года был избран генеральным директором ЮНЕСКО (вступил в должность 15 ноября). Стал девятым по счёту руководителем этой международной организации и первым представителем азиатской страны на данном посту. 12 октября 2005 года был переизбран на пост генерального директора ЮНЕСКО на 4-летний срок.
Резолюция ООН (53/15) гласит: 2000 — Международный год культуры мира. В мае 2000 года Коитиро Мацуура направил в Международный Дельфийский Совет свое приветствие, в котором выразил поддержку инициативы возрождения Дельфийских игр.
10 июня 2008 года за выдающийся вклад в международное сотрудничество и укрепление связей с РУДН Коитиро Мацууре было присвоено звание почётного доктора Российского университета дружбы народов.