Родился 18 августа 1857 года в семье генерала князя Дмитрия Ивановича Святополк-Мирского (1825—1899) и княжны Софьи Яковлевны Орбелиани (1831—1879). Учился в Пажеском корпусе; начал службу в лейб-гвардии Гусарском Его Величества полку. Участвовал в русско-турецкой войне 1877—78 годов, потом окончил курс в Николаевской академии генерального штаба. Командовал дивизией; был губернатором в Пензе и Екатеринославе.
Женился 19 января 1886 года.
В 1900 году назначен товарищем министра внутренних дел и командиром отдельного корпуса жандармов, в 1902 году — виленским, ковенским и гродненским генерал-губернатором, а 26 августа 1904 года — министром внутренних дел. В этом назначении видели прекращение грубой реакции эпохи В. К. Плеве. «Лично, — такой характеристикой приветствовало его „Освобождение“, — по общему отзыву Святополк-Мирский добрый человек, почти никому и почти ничем с политической стороны неизвестный. Он не одобрял речи 17 января 1895 года о бессмысленных мечтаниях».
В органах крайних левых партий («Искре» и «Революционной России») министерство Святополка-Мирского называли «министерством приятных улыбок». 16 сентября, при представлении ему чинов министерства, Святополк-Мирский произнёс речь, в которой обещал в основу своей деятельности положить «искренно благожелательное и искренно доверчивое отношение к общественным и сословным учреждениям и к населению вообще». «Лишь при этих условиях, — говорил он, — можно получить взаимное доверие, без которого невозможно ожидать прочного успеха в деле устроения государства». Эта речь дала повод называть эпоху управления министерством внутренних дел Святополка-Мирского эпохой доверия, а также «весной русской жизни».
Последовало смягчение внутриполитического курса, который, однако, не отличался последовательностью. Некоторые административно высланные были возвращены, со многих снято запрещение общественной деятельности. Амнистия, дарованная 12 августа 1904 года (по поводу рождения Наследника), была истолкована довольно широко. Земским деятелям разрешено было устроить Земский съезд, но затем это разрешение было взято назад; когда запрещённый съезд всё-таки собрался, и собрался совершенно открыто, то против него ничего предпринято не было. 28 ноября 1904 года на улицах Петербурга была устроена демонстрация, которая была решительно подавлена.
Заслужил ненависть консервативных сил. С начала января 1905 года он уже фактически не имел никакой власти, хотя числился ещё министром.
3 января 1905 года на Путиловском заводе началась забастовка, которая перекинулась на другие заводы и фабрики Петербурга и превратилась во всеобщую. Забастовкой руководила легальная рабочая организация «Собрание русских фабрично-заводских рабочих г. Санкт-Петербурга», во главе которой стоял священник Георгий Гапон. Власти были встревожены тем, что забастовкой руководит легальное общество, устав которого утверждён министерством внутренних дел. 7 января стало известно, что священник Гапон составил на имя императора Петицию о рабочих нуждах, в которой, помимо экономических, содержались «дерзкие требования политического свойства». На многотысячных собраниях Гапон и его помощники зачитывали петицию и приглашали всех рабочих, с жёнами и детьми, явиться в воскресенье на площадь Зимнего дворца, чтобы представить её царю. Чтобы обеспечить успех своего предприятия, священник Гапон 7 января пытался встретиться с представителями власти. На встрече с министром юстиции Н. В. Муравьёвым он просил его обратиться к царю и убедить того выйти к народу и принять петицию. Но Муравьёв встретил его холодно и ничего не обещал. Тогда Гапон обратился к Святополк-Мирскому, с которым связался по телефону из приёмной министра юстиции. Однако Святополк-Мирский отказался с ним говорить. Гапону не оставалось ничего другого, как бросить трубку. «Это чёрт знает, что такое!» — сказал Гапон, уходя из приёмной. Впоследствии Святополк-Мирский объяснял свой отказ говорить с Гапоном тем, что не знал его лично. А в частных разговорах признавался, что не сделал этого потому, что не умеет разговаривать «с ними».
8 января у Святополк-Мирского состоялось совещание, на котором обсуждался вопрос о воскресном шествии. По некоторым данным, Святополк-Мирский высказался в том смысле, что власти могли бы принять депутацию от рабочих. Однако против этого решительно выступили министр юстиции Муравьёв и министр финансов В. Н. Коковцов. Муравьёв на основании своей встречи с Гапоном характеризовал его как «ярого революционера» и предложил его арестовать. Градоначальник И. А. Фуллон высказал мнение, что допускать рабочих на площадь нельзя, так как скопление 150-тысячной толпы в центре города может привести к непредсказуемым последствиям. При этом он напомнил Ходынскую катастрофу. По итогам заседания было принято решение: Гапона арестовать, а рабочих на площадь не допускать. Для этого было решено расставить на окраинах города заставы из войск, которые должны останавливать толпы рабочих на пути к центру. В тот же день священник Гапон направил Святополк-Мирскому письмо, в котором сообщал, что шествие ко дворцу неизбежно, что рабочие идут к царю мирно и гарантируют неприкосновенность его личности. Гапон убеждал министра довести об этом до сведения царя и ознакомить его с петицией. В конце письма священник предупреждал, что если царь не примет петицию, «то может произойти конец той нравственной связи, которая до сих пор ещё существовала между русским царём и русским народом». Министр ознакомился с письмом.
Вечером Святополк-Мирский ездил в Царское Село и ознакомил царя с письмом Гапона и рабочей петицией. Министр характеризовал Гапона как «священника-социалиста» и сообщил императору о принятых мерах. Царь записал об этом в своём дневнике. Судя по записям царя, сообщения министра носили успокоительный характер. В тот же вечер в министерство внутренних дел явилась депутация общественных деятелей во главе с Максимом Горьким. Целью депутатов было встретиться со Святополк-Мирским и объяснить ему опасность сложившегося положения. Ни у кого не было сомнений, что столкновение рабочих с войсками неизбежно приведёт к кровопролитию. Когда депутаты прибыли в министерство, Святополк-Мирский был в Царском Селе, и их принял его заместитель К. Н. Рыдзевский. Последний сообщил, что властям всё известно и в их посредничестве нет необходимости. Тогда депутация отправилась к председателю Комитета министров С. Ю. Витте. Но тот только развёл руками и сказал, что ничем не может помочь. Витте связался по телефону со Святополк-Мирским и спросил, не хочет ли он принять депутацию. Последний ответил, что ему уже всё сообщили и в приёме депутатов нет необходимости. Депутаты ушли ни с чем. Как свидетельствуют воспоминания чиновника министерства внутренних дел Д. Н. Любимова, Святополк-Мирский не понимал серьёзности сложившегося положения. Ночью он вместе с военными разрабатывал диспозицию войск, а уходя спать, выразил уверенность, что завтра «всё обойдётся».
Утром 9 января многотысячные колонны рабочих во главе со священником Гапоном двинулись из разных концов города к Зимнему дворцу. На пути к центру их встречали воинские заставы, но рабочие, не обращая внимания на предупреждения, продолжали упорно идти вперёд. Чтобы остановить шествие, войска были вынуждены в разных частях города произвести ружейные залпы. В результате столкновений с войсками было убито до 200 и ранено до 800 человек. Общество было шокировано произошедшим кровопролитием, сообщения о котором, многократно преувеличивавшие количество жертв, распространялись по всей России. События 9 января подорвали престиж царской власти и положили начало Первой русской революции. Оппозиция возложила ответственность за кровопролитие на царя и Святополк-Мирского. Максим Горький в составленном от имени депутации общественных деятелей воззвании писал: «Мы, нижеподписавшиеся, перед лицом всех русских граждан и перед лицом европейского общественного мнения обвиняем министра внутренних дел Святополк-Мирского в предумышленном, не вызванном положением дел и бессмысленном убийстве множества русских граждан». Впоследствии Святополк-Мирский часто задавался вопросом, не совершил ли он ошибки. По данным дневника Е. А. Святополк-Мирской, он оправдывал себя тем, что вожаки шествия «шли с угрозой» и допустить 150-тысячную толпу в центр города было невозможно.
Стремление снять с него вину за события 9 января 1905 года характерно для либеральной публицистики конца 1900-х — 1910-х; так, один из членов депутации, которая пыталась получить у него в тот день аудиенцию, писатель К. К. Арсеньев писал о нём вскоре по его кончине, в 1914 году: «Как ни коротка была его государственная деятельность, она оставила глубокий след в русской жизни. В правящих сферах покойный князь явился первой ласточкой, знаменующей приближение весны — и самая весна оказалась бы, быть может, более прочной, если бы наступление её застало его ещё у власти. 9-го января 1905 г. князь Святополк-Мирский был ещё министром, но уход его был предрешён и не на него падает ответственность за ужасные события этого дня».
18 января 1905 года уволен от должности министра внутренних дел, с оставлением в звании генерал-адъютанта.
Скончался 16 мая 1914 года; отпевание совершено в церкви Спаса-на-Водах; похоронен в селе Гиевка Харьковской губернии
1904—1905 — набережная реки Фонтанки, 16.