Вальтер Омиччиоли родился 12 марта 1920 г. в Фано. Вальтер, по примеру старшего брата Энцо, выбрал карьеру летчика-истребителя. И Вальтер, и Энцо стали асами.
После прохождения первоначального курса обучения в Геди, Вальтер Омиччиоли получил назначение в 98-ю эскадрилью 7-й группы 54 Stormo как раз в период, когда это подразделение переучивалось с двухмоторных ударных самолетов Ва.88 на истребители С..200. Радость от освоения новой машины омрачило известие о гибели старшего брата — Энцо погиб в Восточной Африке 3 февраля 1941 г. на его счету числилось пять сбитых самолетов. Посмертно Энцо Омиччиоли был удостоен Золотой медали за военные заслуги.
Вальтер одержал свою первую победу в воздушном бою над Мальтой — 30 июня 1941 г. он на пару с капитаном Гостини сбил «Харрикейн». 25 июля летчик сбил второй «Харрикейн», на следующий день — еще один. Через три месяца боевой счет Омиччиоли вырос еще на три «Харрикейна». При штурмовке 14 октября аэродрома Луга Вальтер поразил несколько английских самолетов, находившихся на земле.
В июне 1942 г. группу отозвали в Италию, но ас продолжал увеличивать свой боевой счет и здесь. 4 декабря Омиччиоли сбил «Бленхейм» прямо рядом со своей базой — аэродромом Реджо-Калабрия. Бомбардировщик упал в море на глазах у многочисленных свидетелей из числа жителей этого портового города. Этот боевой эпизод широко растиражировала пропагандистская машина дуче.
В течение 1942 г. Омиччиоли дважды пострадал в летных происшествиях, не связанных с боями. Госпитальная эпопея завершилась для летчика в начале 1943 г., когда он вернулся в 54 Stormo. К этому времени соединение перешло на истребители С.202, Stormo готовилось к кампании в Тунисе. В конце марта 98-я эскадрилья уже базировалась на африканском аэродроме Эль-Хамма. Конец североафриканской кампании держав Оси плохо документирован, что неудивительно, принимая в расчет положение, в котором оказались немцы и итальянцы. Уже после окончания войны исследователи выяснили, что тогда Омиччиоли сбил, по крайней мере, два самолета противника, а его суммарный личный боевой счет составил девять побед.
11 мая Оммичиоли был взят в плен, но ему удалось бежать из лагеря военнопленных, после многочисленных приключений он добрался до Италии. После окончания второй мировой войны Омиччиоли долгое время служил в Aeronautica Militare. Вальтер Омиччиоли заслужил на фронте Серебряную и три Бронзовых медали за военные заслуги, Железный крест второй степени ему презентовало командование люфтваффе. Ветеран дожил до конца XX века, после увольнения в запас Омиччиоле жил в Тревизо и возглавлял местное отделение Национального движения ветеранов войн.