Après avoir obtenu une licence de musicologie en 1999 à l'Université de Nice, Mathias Vidal étudie le chant au CNSM de Paris dont il sort diplômé en 2003. Cette même année, il est lauréat de l'Audition Annuelle du Centre Français de Promotion Lyrique. En 2007, il est révélation classique de l’ADAMI.
Parmi les premiers rôles qu'il a interprétés, Frantz et Nathanël dans Les Contes d'Hoffmann d'Offenbach au Festival Opus de Gattières (1998), et Arnalta dans Le Couronnement de Poppée de Monteverdi, dirigé par Emmanuelle Haïm au CNSM de Paris. Depuis, son répertoire opératique n'a cessé de s'enrichir dans de nombreuses voies.
Dans l'opéra mozartien, il a été Pedrillo dans Die Entführung auf dem Serail à Saint-Etienne et au Musikfestival im Chiemgau en Allemagne ; c'est dans ce même festival qu'il a interprété Beppe dans I Paggliacci de Leoncavallo. A son répertoire français, on trouve Les Caprices de Marianne de Sauguet à Compiègne, Fra Diavolo d'Auber (rôle de Lorenzo) à Metz ou encore Les Dialogues des Carmélites de Poulenc à Budapest sous la direction de Pascal Rophé (le Chevalier de la Force et l'Aumônier).
Il interprète aussi la musique baroque, que ce soit Adraste dans Sémélé de Marin Marais (au Festival de Sablé avec le Ricercar Consort de Philippe Pierlot), le rôle titre dans Pygmalion de Rameau à Houston, Dallas et enregistré à New York, la partie soliste de haute-contre dans King Arthur de Purcell au Festival de Montpellier (dirigé par Hervé Niquet et mis en scène par Shirley et Dino).
Il s'est également illustré dans d'autres répertoires, comme l'italien ou l'allemand (le comte Almaviva dans Il Barbiere di Siviglia de Rossini, qu'il a interprété dans le cadre des Opéras de Plein Air à Paris (mise en scène de Julia Migenes) au Festival de Saint-Céré, puis lors d'une tournée avec Opéra Eclaté ; Macbeth de Verdi à l'Opéra de Rennes ; Cecco dans deux productions de Il Mondo della Luna de Haydn à Fribourg, Besançon, Reims, Nice, Rennes, Nantes, Angers et au Théâtre du Luxembourg ; Brighella dans Ariadne auf Naxos de Strauss à Metz).
On peut également l'entendre dans l'opérette, notamment chez Offenbach : dans La Périchole à Dijon et à l'Opéra de Lille (reprise à Angers-Nantes Opéra en janvier 2009 et décembre 2010), dans Orphée aux Enfers d'Offenbach, avec lequel il a fait ses débuts au Festival d'Aix-en-Provence sous la direction d'Alain Altinoglu.
Il participe à plusieurs ensembles comme Les Solistes de Lyon de Bernard Tétu et des formations baroques comme Il Seminario Musicale de Gérard Lesne, La Capella Reial de Catalunya de Jordi Savall, La Grande Ecurie et La Chambre du Roy de Jean-Claude Malgoire, Les Folies Françoises de Patrick Cohen-Akenine.
Au concert, il chante notamment sous la direction de Jean-Claude Casadesus, Laurent Campellone, Jean-François Hesser, Pascal Verrot, Arie van Beek, Jacques Grimbert et avec des orchestres tels que l'Orchestre Philharmonique de Radio France, l'Orchestre National de Lille dans des théâtres dont le Théâtre du Châtelet et le Théâtre des Champs-Elysées.
Dernièrement, après avoir effectué des tournées de concerts de musique baroque (notamment à Paris au Théâtre des Champs-Elysées avec Le Concert Spirituel) et chanté le rôle titre de l'Opéra Zélindor de Francoeur et Rebel à Versailles et dans le coffret best-seller des 20 ans du Centre de Musique Baroque de Versailles, on a pu l'entendre avec l'Orchestre National des Pays de la Loire pour le Magnificat de Florentz. En octobre 2009, il était en concert avec le Parlement de Musique pour la Messe Nelson de Haydn et le Te Deum de Richter.
Dans ses projets les plus proches, signalons La Fausse Magie de Grétry à Royaumont, Metz, Rennes avec les Paladins et la création mondiale en avril 2010 de "L'Amour Coupable" d'après la pièce de Beaumarchais "La Mère Coupable", à l'opéra de Rouen, où il sera Léon Almaviva.