Музыкальное образование получил в Парижской консерватории, где его педагогами были Ламбер Жозеф Массар (скрипка) и Жюль Массне (композиция). За кантату "Дидона" был удостоен Римской премии, благодаря чему 1887 - 90 годы провел в Италии. После пребывания в Риме написал симфоническую сюиту "Итальянские впечатления" (1890 год), на музыку которой позже, в 1913, был поставлен балет. В дальнейшем жил в Париже. Вершина творчества композитора - опера "Луиза", по своему стилю близкая традициям веризма и французской лирической оперы.
Гюстав Шарпантье вел интенсивную музыкально-просветительскую работу. В 1900 году он основал Народную консерваторию (Институт Мими Пенсон), в которой девушки из социальных низов имели возможность получить бесплатное образование, и стал её директором. Был инициатором создания Народного театра, организатором массовых народных музыкальных празднеств "Праздник коронования Музы", писал к ним музыку.
и др.