Теобальдо Висконти, выходец из Пьяченцы. Был итальянцем, но занимал должность архидиакона в Льеже (ныне Бельгия). После смерти Климента IV наступила самая длительная вакансия папского трона. Три года продолжались переговоры кардиналов, прежде чем они постановили избрать папой отсутствовавшего Тебальдо Висконти, который не был кардиналом и находился в то время в Палестине вместе с крестоносцами. Коронация состоялась только 27 марта 1273.
Перед лицом неудавшегося крестового похода, тяжелой ситуации в Латинской империи на Востоке, а также хаоса, который господствовал в Германии, Италии и Сицилии, Григорий Х решил созвать Вселенский собор в Лионе (1274). По замыслу папы это должен был быть самый великолепный из христианских соборов. В Лион съехались около 500 епископов с Запада и Востока, а также множество представителей от европейских королевских дворов. По инициативе папы была сделана попытка объединить восточное и западное христианство. Под нажимом византийского императора несколько представителей восточной церкви согласились пропеть вместе с папой «Верую». Однако до настоящего объединения дело не дошло. Провозглашенная уния носила чисто формальный характер и вызвала бурное недовольство важнейших митрополий восточного христианства. Собор занялся прежде всего актуальными политическими проблемами, раздавая то тут, то там королевские и графские короны. На соборе присутствовала делегация татарского ханства, которая представила план создания общей лиги против турок. До осуществления этого плана дело не дошло, зато один из татарских послов, к радости соборных отцов, крестился.
Важнейшее постановление собора касалось конклава: после смерти папы кардиналы должны собраться на конклав не позднее чем через 10 дней после его похорон. Во время работы конклава кардиналы должны быть полностью изолированы от окружающего мира и лишены какого бы то ни было личного контакта или переписки с посторонними лицами. Если в течение трех дней они не выберут папу, рацион их питания будет уменьшен. После недели бесплодных совещаний выборщики должны будут довольствоваться хлебом и водой. Другие постановления собора ограничивали чрезмерную концентрацию церковных должностей и доходов. Собор официально признал Рудольфа Габсбурга (1273—1291) германским королем. В работе собора принимал участие выдающийся ученый и теолог францисканец Бонавентура (Джованни Фиданца, 1221 — 1274), который умер почти накануне окончания заседаний собора. Он был назначен Григорием Х кардиналом-епископом Альбано. Фома Аквинский (1225—1274), также приглашенный на собор, умер по дороге в Лион. папа умер вскоре после окончания заседаний собора, во время поездки в Ареццо (Италия). В 1713 он был признан Церковью блаженным.