Marcantonio Caltabiano ha conseguito il Dottorato di Ricerca in Statistica Applicata alle Scienze Economiche e Sociali presso l’Università degli Studi di Padova, vincendo il premio della Società Italiana di Statistica per la miglior tesi di Demografia discussa in Italia nell’anno 2005.
È stato quindi Borsista Post Dottorato e Assegnista di Ricerca in Demografia presso lo stesso Ateneo. Ha inoltre svolto attività di ricerca negli anni 2002 e 2003 presso il presso il Max-Planck-Institut für Demografische Forschung, Rostock, Germania.
Dal marzo 2008 al novembre 2016 è stato Ricercatore in Demografia presso l’Università di Messina, prima alla Facoltà di Scienze Politiche poi al Dipartimento di Economia.
Dal novembre 2016 al dicembre 2022 è stato Professore Associato di Demografia, dopo aver conseguito a gennaio 2014 l'abilitazione scientifica nazionale a professore associato per il settore concorsuale 13/D3 (demografia e statistica sociale).
Dal dicembre 2022 è Professore Ordinario di Demografia, dopo aver conseguito a luglio 2018 l'abilitazione scientifica nazionale a professore ordinario per il settore concorsuale 13/D3 (demografia e statistica sociale).

E' stato membro del comitato scientifico della Società Italiana di Demografia Storica per i trienni 2015-2018 e 2018-2021. Attualmente è revisore dei conti della stessa Società.

Si occupa di demografia storica e storia della popolazione siciliana, bassa fecondità e invecchiamento della popolazione, demografia del mezzogiorno e politiche demografiche, transizione all'età adulta e comportamento riproduttivo.