Андрей Барило родился 19 октября 1973 года в городе Шяуляй, Литва. Оба родителя военные: папа офицер, мама медсестра военной части. У актера было очень насыщенное детство, он учился прыгать с парашютом, летать на планере, играл на гитаре и активно участвовал в школьной самодеятельности. У него было две страсти: самолеты и кино. Андрей сделал выбор в пользу второго. Высшее образование получал в Театральном училище имени Щукина, на курсе у Владимира Иванова.
Еще будучи студентом, начал выступать на сцене Театра Сатиры, где работает по настоящее время. Его можно увидеть в постановке «Незабываемые знакомства», которая состоит из двух пьес – в первой Андрей играет машиниста электропоезда, во второй его герой Питер. В спектакле «Мольер» Барило получил роль Лагранжа; в современной постановке «Хомо Эректус» – роль Сергея. Также Андрей работает в других театрах как приглашенный актер.
В кино Андрей дебютировал во время учебы. В 1992 году он успел сняться в трех картинах. Первая роль – в фильме Андрея Кавуна «Бег по солнечной стороне». И две эпизодические роли в фильмах «Парень по вызову» и «Сумасшедшая любовь». Заметили актера после съемок в фильме «Воровка», где он сыграл Валерия. Далее последовала одна из главных ролей в фильме «Тело будет предано земле, а старший мичман будет петь» Ильи Макарова. Также Андрей снялся в двух короткометражных лентах: «Смерть и дева» и «Звонок».
Барило достаточно часто играет в сериалах – в основном в эпизодах. Но есть несколько заметных ролей: например, в сериале «Врачебная тайна» он исполняет роль доктора Дмитрия Трушенко, его герой имеет достаточно сложный и интересный характер, вот как сам актер отзывается о Трушенко: «Самое интересное в нем для меня это сложность характера. Его парадоксальность и неординарность. Его нельзя назвать ни положительным, ни отрицательным героем». В сериале «Зоя» сыграл капитана Сергея Сорокина, эта работа была особенной для Барило, актер считает, что роль стала для него пропуском в мир положительных героев. В сериале «Раскрутка» герой Андрея – жестокий киллер Виктор Перцев. В 2009 году актеру довелось поработать с Антоном Макарским и Еленой Захаровой, вместе с Барило они сыграли главные роли в мелодраме «Тихие сосны». В этом же году снимается с Екатериной Маликовой в фильме «Тот, кто рядом». Одной из самых необычных и ярких ролей Андрея, стала роль Иисуса в фильме Андрея Богатырева «Иуда».
У Андрея есть две дочери – Александра и Екатерина. Барило очень искренний человек в жизни. Как актер он многогранен, успел показать себя в разных жанрах. О работе в театре и в кино говорит так: «Для меня это разные вещи. Профессия одна, но подход разный. Это как два разных закона, правила. Главное, что профессия любимая. Я больше ничего не умею».
