Figlio di Malatesta III Malatesta detto l'Antico e di Costanza Ondedei, fratello di Pandolfo II Malatesta, nacque a Rimini nel 1327.
Nel 1347 fu armato cavaliere dal re di Ungheria Luigi I, di qui il soprannome di Ungaro o Unghero. Combattè per ampliare i possedimenti della famiglia, nel 1349 conquistò Iesi.
Nel 1352 fu eletto papa Innocenzo VI che intraprese la riconquista dei territori che la Chiesa aveva perduto con il cardinale Egidio Albornoz. In questo contesto Galeotto venne catturato e detenuto a Gubbio. Il padre trattò la pace con Albornoz e nel 1355 fu concluso un accordo che prevedeva la restituzione alla Chiesa delle terre conquistate dai Malatesta in cambio della concessione del vicariato per dieci anni su Rimini, Pesaro, Fossombrone e Fano. Dal 1356 Malatesta Ungaro, insieme allo zio Galeotto, combattè per il papa contro Forlì.
Nel 1358 svolse un pellegrinaggio in Irlanda per visitare il Pozzo di San Patrizio dal quale, secondo una credenza dell'epoca, si poteva accedere ai regni ultraterreni. Sembra che a motivare questo viaggio fu il desiderio di avere un ultimo incontro con l'amante Viola Novella assassinata dal marito geloso.
Capitano pontificio a Bologna nel 1361 contro le forze viscontee, a fianco dell'Albornoz Malatesta Ungaro e lo zio Galeotto contribuitono alla riconquista di Bologna e alla cacciata di Giovanni Visconti di Oleggio.
Nel 1363, a Solara, nei pressi di Faenza, inflisse sconfisse le truppe viscontee guidate da Bernabò Visconti ed Anichino di Bongardo. Grazie ai suoi meriti militari il vicariato concesso alla sua famiglia fu rinnovato.
Dal 1367 fu Gonfaloniere della Chiesa e scortò il papa Urbano V da Avignone a Roma.
Passato al servizio dell'imperatore intervenne contro una ribellione a Siena ma venne sconfitto. Combattè ancora contro Perugia e contro i Visconti subendo un'altra sconfitta nel 1370 a Mirandola ad opera del condottiero Giovanni Acuto.
Rientrato a Rimini vi morì per cause naturali il 17 luglio 1372.
Dal primo matrimonio con Violante d'Este ebbe una figlia di nome Costanza, dal secondo matrimonio con Costanza d'Este non ebbe figli. Ebbe inoltrre due figli illegittimi, Niccolò e Ludovico.

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Riferimenti letteratura:

Franco Sacchetti - Il Trecentonovelle

Alfonso Capecelatro - Storia di Santa Caterina da Siena e del Papato del suo tempo

Ludovico Antonio Muratori - Annali d'Italia dal principio dell'era volgare

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