Родился в Петербурге 29 апреля (11 мая) 1810 в семье видного дипломата князя Г.И.Гагарина. С 1816 жил за границей, с 1822 – в Риме, где брал уроки у К.П.Брюллова. В 1829–1839 состоял на дипломатической, в 1841–1864 – на военной службе. Участник заключительного этапа Кавказской войны. В 1834–1839 жил в Константинополе, в 1848–1854 – в Тифлисе.
По своей творческой судьбе – типичный аристократический дилетант-самоучка, Гагарин показал себя виртуозным рисовальщиком и акварелистом. Исполнил целый ряд живых и ярких путевых, этнографически-пейзажных циклов, рисунков «на случай», литературных иллюстраций (в том числе к поэзии А.С.Пушкина, 1833–1834). Был дружен с М.Ю.Лермонтовым, создав (с 1839) ряд акварелей совместно с поэтом (две батальные композиции – Валерик и Схватка, 1840, – имеют подписи: «Лермонтов рисовал, Гагарин расцвечивал»). Лучшим его иллюстративным циклом являются рисунки к Тарантасу В.А.Соллогуба (издан с рисунками, награвированными Е.Е.Бернардским в 1845; последнее издание – 1982), сам замысел которого рождался в общении с художником. Наряду с чисто бытовыми зарисовками здесь содержится ряд острых гротесков, усиливающих сатирический заряд книги (такова, в частности, заставка к главе «Станция», где две могучие руки держат классическую колоннаду, заслоняя ею грязные лужи). Напротив, в альбоме Живописный Кавказ (издан в 1847 на французском языке в Париже) преобладает романтическая созерцательность. Гагарин подготовил альбом Костюмы Кавказа (тоже изданный первоначально в Париже). Обращался к литографии и офорту, написал несколько картин маслом (Сражение при Ахатлы, 1841, Русский музей; Свидание генерала Клюкке фон Клюгенау с Шамилем, 1849, Третьяковская галерея). Выступал как зодчий, развивая идеи, намеченные во фронтисписе к Тарантасу, где будущее России представлено в виде сказочного конгломерата древнерусских архитектурных мотивов. По его проектам на Кавказе был построен Сионский собор в Тифлисе (1853), который сам Гагарин расписал восковыми красками в неовизантийском духе, и ряд других храмов.
В 1859–1872 занимал должность вице-президента Академии художеств. Как администратор, равно как и историк, способствовал развитию «русского стиля» (в его неовизантийском варианте). Сочетая в себе функции педагога, предлагающего образцы для подражания, и исследователя-медиевиста, еще в середине 1850-х годов подготовил альбом Изображения из святых евангелий в свободных подражаниях древнейшим источникам (издан без даты), позднее же опубликовал работы Краткая хронологическая таблица и пособие к истории византийского искусства (1856) и Происхождение пятиглавых церквей (1881). Во многом именно по инициативе Гагарина при Академии открылся специальный класс православного иконописания (1856).
Часто наезжая во Францию, Гагарин умер в своем имении в Шательро (Пуату) 30 января 1893. Посмертно вышли составленные им серийные альбомы Собрание византийских, грузинских и древнерусских орнаментов и памятников архитектуры (серии 1–3, 1897–1903) и Воспоминания о Карле Брюллове (1900). Также посмертно были опубликованы по-русски Костюмы Кавказа (1902). Наиболее полное собрание его произведений хранится в Русском музее.
Коркмасов М. Кавказский художник князь Г.Гагарин. Махачкала, 1993
