Gabriel Byrne adalah putra tertua dari enam bersaudara dari keluarga di Dublin, Irlandia. Ayahnya seorang pembuat tong dan ibunya pekerja rumah sakit. Ia dibesarkan dalam latar belakang Katolik dan dididik oleh Irish Christian Brothers. Selama masa kecil, ia menghabiskan lima tahun di seminari untuk menjadi imam Katolik, namun kemudian menyadari bahwa ia tidak memiliki panggilan tersebut.

Setelah meninggalkan seminari, Byrne melanjutkan studi di University College Dublin dengan fokus pada arkeologi dan linguistik, serta menguasai bahasa Irlandia. Ia sempat bekerja sebagai arkeolog dan profesi lain sebelum menemukan bakat aktingnya pada usia 29 tahun, memulai karier di teater di Dublin.

Karier akting Byrne berkembang pesat ketika ia tampil di acara TV Irlandia The Riordans dan Bracken. Ia melakukan debut film pada 1981 sebagai Lord Uther Pendragon di Excalibur. Ia kemudian tampil di berbagai film dan serial terkenal, termasuk peran di In Treatment dan pertunjukan teater di New York, seperti Camelot.

Dalam hidup pribadinya, Byrne pernah menikah dengan aktris Ellen Barkin dan memiliki dua anak. Mereka berpisah secara damai dan bercerai. Saat ini, ia tinggal di Brooklyn, New York, serta aktif sebagai duta UNICEF Ireland dan menerima berbagai penghargaan atas kontribusinya di bidang seni dan film.