Андрей Мерзликин окончил актёрский факультет ВГИКа, где учился в мастерской Евгения Киндинова. За роль в короткометражном фильме «Как я провела лето» получил награду за лучшую мужскую роль на студенческом фестивале ВГИКа.
С 2001 по 2011 год играл в Московском драматическом театре под руководством Армена Джигарханяна. В 2011 году вышел на сцену Театра имени Евгения Вахтангова в спектакле Владимира Мирзоева «Предательство». В кино сыграл в «Бумере», «Брестской крепости» и «Рассказах».
На встрече «Кинопроповедь» Мерзликин говорил с протоиереем Александром Тылькевичем о том, что актёр может сказать зрителю через роль, и о совместной работе над документальным кино.