Nacido en Florencia, Cristiano Piccini comenzó a jugar al fútbol en el Sporting Arno antes de ingresar en las categorías inferiores de la Fiorentina, donde llegó en el año 2002 a los 10 años de edad. Tras una magnífica progresión, en la que se convirtió en una de la joyas de la cantera del equipo viola, Piccini debutó en la Serie A de la mano del técnico Croata Sinisa Mihajlovic el 5 de diciembre de 2010, en partido de Liga contra el Cagliari, disputando los 11 minutos finales. En agosto de 2011, el lateral fue cedido al Carrarese de la Tercera División, con el objetivo de continuar su formación y disponer de más minutos. Allí disputó un total de 32 partidos, en los que además anotó un gol contra el Virtus Lanciano. Fue su primer gol en categoría profesional.

La temporada siguiente, el zaguero volvió a salir cedido, esta vez al Spezia de la Serie B, donde jugó 30 partidos como titular casi indiscutible. Finalizado el curso, se le volvió a buscar una nueva cesión, por lo que marchó al Livorno, equipo de la Serie A, debutando en la máxima categoría italiana el 25 de agosto de 2013 contra la Roma, y completando un total de 20 partidos oficiales. El 27 de agosto de 2014, Cristiano se trasladó a España para firmar un año de cesión al Real Betis, debutando el 7 de septiembre contra la Ponferradina, y participando en un total de 15 encuentros, ayudando al equipo andaluz a lograr el ansiado ascenso a Primera División.

El 9 de julio de 2015, el Betis abonó un total de 1,5 millones de euros para fichar al futbolista italiano, que permaneció dos temporadas más en el club verdiblanco, disputando un total de 43 partidos en los que anotó 3 tantos. El 18 de mayo de 2017, Piccini abandonó el Betis y fichó por el Sporting de Lisboa, que pagó 2,87 millones de euros por el jugador. Tras disputar 34 encuentros con el equipo portugués, la temporada siguiente fue fichado por el Valencia CF, que buscaba un lateral derecho de garantías para su primera plantilla, a cambio de 8 millones de euros.