Густав Майринк родился 19 января 1868 в Вене. Он был незаконнорожденным сыном государственного министра Карла Варнбюллера фон Хеммингена и актрисы Марии Вильгельмины Адельхайд Майер. В 1919, когда Майринк уже стал известным писателем, Варнбюллеры предложили ему принять семейную фамилию, однако Густав вежливо отказался. Примечательно, что в тот же день, но на шестьдесят лет раньше родился другой автор-мистик, американец Эдгар Аллан По. Роль Майринка в австрийской литературе похожа на роль По в американской литературе.
Поскольку его мать была актрисой и много путешествовала с театром, детство и юность Майринка прошли в постоянных разъездах. Он учился в гимназиях — поочередно в Мюнхене, Гамбурге и Праге. Литературоведы и биографы Майринка считают, что мать писателя относилась к сыну довольно холодно, и мальчик в детстве был лишен материнского тепла. Некоторые полагают, что именно поэтому писателю так удавались позднее вампирические и демонические женские персонажи и довольно плоскими выходили положительные фигуры. В 1883 начался пражский период жизни и творчества писателя.
Майринк прожил в Праге двадцать лет и много раз изображал этот город в своих работах. Прага не только является фоном для произведений, но и героем в романах «Голем» и «Вальпургиева ночь», а также играет важную роль в самой важной части романа «Ангел западного окна»; её отчетливо видно за несколько абстрактной архитектурой в романе «Белый доминиканец». Там же, в Праге, с Майринком произошло событие, которое сыграло важную роль в его жизни. О нём он написал в автобиографическом рассказе «Лоцман», опубликованном уже посмертно. В 1892, когда ему было 24 года, Майринк, переживавший глубокий духовный кризис, решил наложить на себя руки, он уже стоял на столе с пистолетом в руке и собирался расстаться с жизнью, что-то зашуршало под дверью, и он увидел, как в щель ему просунули тонкую брошюрку под странным названием «Жизнь после смерти». Это произвело на него такое сильное впечатление, что он резко изменил свое намерение. Мистическое совпадение во многом повлияло на всю его дальнейшую судьбу. После этого Майринк погрузился в изучение теософии, каббалы, мистических учений Востока. До самой своей смерти Майринк занимался йогой, которая помогала ему легче переживать сильную боль в позвоночнике. Результаты этих исследований проявляются в работах Майринка, в которых практически всегда присутствуют оккультные традиции. Однако следует отметить, Майринк оставался дилетантом в мистике. Гершом Шолем, эксперт в иудейской мистике, сказал, что работы Майринка основаны на поверхностных источниках и не имеют связи с настоящими традициями.
В 1889 году вместе с племянником поэта Кристиана Моргенштерна Майринк основал торговый банк под названием «Майер и Моргенштерн», который некоторое время функционировал довольно успешно. Занимаясь банкирской деятельностью не очень усердно, Майринк вел в Праге великосветскую жизнь. Однажды он даже дрался на дуэли с каким-то офицером из-за неуместного и оскорбительного намека на незаконнорожденность. В том же, важном для него 1892 году Майринк женился на Едвиге Марии Цертль — но довольно быстро разочаровался в этом браке и не разводился до 1905 лишь из-за упорства супруги и некоторых юридических деталей.
В 1902 году на Майринка в пражскую полицию поступило клеветническое обвинение в использовании спиритизма и колдовства в банкирской деятельности. Он был взят под стражу и находился в тюрьме два с половиной месяца. Несмотря на конечную доказанность его невиновности, этот инцидент негативно сказался на всех его делах, и он вынужден был оставить своё предприятие. Опыт пребывания в заключении пригодился ему при написании романа «Голем».
В 1900-е годы Майринк начал публиковать короткие сатирические рассказы в журнале «Симплициссимус», подписываясь фамилией матери. Уже в них виден значительный интерес автора к мистицизму и восточным религиям. В это время Майринк тесно контактирует с пражской группой неоромантиков А. Кубиным, Р. Тешнером, Р. Леппином и О. Винером. Весной 1903 года вышла в свет первая книга Майринка — «Горячий солдат и другие рассказы». Примерно в то же время он переехал в Вену. И практически сразу публикуется его новый сборник рассказов — «Орхидея. Странные истории». 8 мая 1905 года Майринк женился на Филомине Бернт, которую знал ещё с 1896 года. С новой женой они часто путешествуют по Европе. В Вене Майринк издает сатирический журнал «Der lieber Augustin», продолжая сотрудничать одновременно в пражском «Симпилициссимусе». 16 июля 1906 года у него родилась дочь Фелицитас Сибилла, а в 1908 году в Мюнхене — сын Харро Фортунат. В том же 1908 году вышел в свет третий сборник рассказов — «Восковые фигуры».
Новую семью Майринк не мог прокормить лишь своими рассказами, а потому ему пришлось стать переводчиком, и, надо признать, он оказался довольно плодовитым на этом поприще: за пять лет ему удалось перевести на немецкий пять томов Чарльза Диккенса. Он продолжал переводить до самой своей смерти, включая различные оккультные тексты и даже «Книгу мертвых».
В 1911 году Майринк с семьёй переехал в маленький баварский городок Штарнберг, а в 1913 году в Мюнхене вышла его книга «Волшебный рог немецкого филистера», в которой были собраны лучшие рассказы из первых трёх его сборников, а также несколько новых.
В 1915 году вышел в свет первый и самый известный роман Майринка, «Голем». Основа сюжета романа — легенда об иудейском раввине, который создал живое существо под названием Голем из глины и оживил его каббалистским заклятьем, лишь составляет повод для названия, так как в романе упоминается мельком, хотя и сам Голем проявляется как мимолетное действующее лицо (см. Голем). Роман имел огромный успех, было напечатано беспрецедентно большое число копий. Вскоре роман был дважды экранизирован. В 1916 году вышел ещё один сборник рассказов — «Летучие мыши», а также второй роман — «Зелёный лик». Было продано 40 000 экземпляров «Зелёного лика» и 100 000 — «Голема». А в 1917 году вышел третий роман Майринка — «Вальпургиева ночь».
К 1920 году финансовые дела Майринка существенно поправились, и он смог купить виллу в Штарнберге. Вскоре виллу стали называть «Домом у последнего фонаря» по названию дома в «Големе». Здесь Майринк вместе со своей семьей прожил следующие восемь лет и написал ещё два романа — «Белый доминиканец» и «Ангел западного окна».
Зимой 1932 года сын Майринка, Фортунат, катаясь на лыжах, получил тяжёлую травму позвоночника, приковавшую его к инвалидному креслу на всю оставшуюся жизнь. Фортунат не смог смириться с этим и покончил с собой 12 июня 1932 года в возрасте 24 лет, то есть в том же возрасте, в каком попытку самоубийства предпринимал и его отец. Майринк-отец пережил своего сына только на полгода. Он скончался 4 декабря 1932 в баварском Штарнберге и был похоронен рядом с могилой сына на штарнбергском кладбище.