Von 1964 bis 1969 studierte er Architektur am IUAV Istituto Universitario d’Architettura di Venezia, wo er 1969 bei Carlo Scarpa und Giuseppe Mazzariol diplomierte. Während seines Studiums arbeitete er bei Le Corbusier bis zu dessen Tod am Krankenhaus Venedig mit. Noch im selben Jahr eröffnete er ein eigenes Architekturbüro in Lugano. In seiner weiteren Ausbildung hatte er Kontakt mit den Architektenlegenden Carlo Scarpa, Le Corbusier, Louis I. Kahn und Luigi Snozzi, deren Einfluss in vielen seiner Bauten sichtbar wird. Botta gilt zudem als wichtigster Vertreter der in den 1970er Jahren bekannt gewordenen „Tessiner Schule“ und Bewunderer der Romanischen Architektur.