Orozco nació en la ciudad de Jalapa en 1962 y pasó su infancia en la Ciudad de México. Estudió en la Escuela Nacional de Artes Plásticas de la UNAM entre 1981 y 1984. Siguió con sus estudios artísticos de 1986 a 1987 en el Círculo de Bellas Artes de Madrid. Desde entonces, ha viajado mucho y ha vivido en Berlín, Ciudad de México y Nueva York.

Orozco trabaja en medios que incluyen dibujo, instalación, fotografía, escultura y video. En sus primeros trabajos, colocó dichos elementos en lugares inesperados, documentando su presencia en fotografías. Five Problems (1992), por ejemplo, describe cinco patatas colocadas en cinco pilas de cuadernos de espiral en la sección de papelería de una tienda. A lo largo de la década de 1990, Orozco continuó usando objetos cotidianos encontrados en sus esculturas, como es evidente en Yogurt Caps (1994), una serie de tapas de yogur de plástico transparente con bordes de colores, y Toilet Ventilator (1997), una instalación que incluye rollos de papel adherido a las aspas de un ventilador de techo, cada uno de los cuales se deshace progresivamente a medida que el ventilador gira.

Los animales, los insectos y el cuerpo humano son a menudo los temas del trabajo de Orozco. Sleeping Dog (1990), My Dog’s Chair (1991) y Dog Urine in the Snow (1993), todas fotografías en color, ilustran la afinidad del artista por los caninos, mientras que obras como Octopus (1991) y Snake (1991) organizan elementos cotidianos. tubos de metal y trozos de hierro, respectivamente, en extrañas y divertidas evocaciones de las criaturas titulares. Además de la anatomía, la abstracción geométrica también ha preocupado a Orozco a lo largo de su carrera. Path of Thought (1997) y Black Kites (1997) consisten en marcas geométricas de grafito trazadas en cráneos humanos. Ticket-Alitalia(2001) es un boleto de avión superpuesto con patrones circulares que evidencia la idea de Orozco de que el arte se puede hacer cuando y donde se elija. Mobile Matrix (2006) presenta un esqueleto de ballena (excavado en el parque nacional de Baja California) inscrito con patrones geométricos en grafito y suspendido para dar el efecto de flotar inmóvil.

Orozco comenzó a exponer su obra en 1983. Ha realizado exposiciones individuales en el Musée d’art moderne de la Ville de Paris (1995 y 1998); Museo y Jardín de Esculturas Hirshhorn, Washington, DC (2004); Serpentine Gallery, Londres (2004); Museo Nacional Centro de Arte Reina Sofía, Madrid (2005); y Museo Guggenheim, Nueva York (2012). La Kunsthalle Zürich (1996–97), el Centro Pompidou de París y la Tate Modern de Londres han recibido obras suyas, el Museo de Arte Contemporáneo de Los Ángeles (2000–01) y el Museo de Arte Moderno de Nueva York (2009–11) han organizado importantes exposiciones individuales itinerantes. Su trabajo ha sido incluido en la Bienal de Venecia (1993, 2003 y 2005), Bienal de Whitney (1995 y 1997), Carnegie International, Carnegie Museum of Art, Pittsburgh (1999) y Documenta, Kassel, Alemania (1997 y 2002).

Ha recibido numerosos honores, incluido el Premio Sección Espacios Alternativos en el Salón Nacional de Artes Plásticas de la Ciudad de México (1987); una residencia con Deutscher Akademische Austasch Dienst, Berlín (1995); el Premio alemán blueOrange (2006); en 2012 fue condecorado como officier des Arts et des Lettres por el Ministerio de Cultura francés; y en 2014 el artista Gabriel Orozco recibe el Premio de Americas Society a la Creatividad en la Cultura, como reconocimiento a su excelencia artística y a su contribución a la creación de un lenguaje con alcance global en el arte contemporáneo latinoamericano.

Orozco vive y trabaja en la Ciudad de México, Nueva York y París.