1929年カナダのトロントに生まれる。高校を卒業した後、1947年に家族とともにロサンゼルスに移住する。そこで彼はロサンゼルス・シティー・カレッジの夜間クラスに通い、美術と建築を学ぶ。また、南カリフォルニア大学にも通い、美術史や陶芸を学び、建築学士号を取得する。結婚後に徴兵されるが、除隊後はハーバード大学デザイン大学院で都市計画を学ぶ。1969年～1973年には家庭用家具”Easy Edges”のラインを製作する。1960年代よりロサンゼルスに戻り活動する。彼の建築はポストモダンなシェイプ、大胆で独特な制作で知られるようになる。1980年代からは住宅から商業施設、オフィス、複合施設など幅広く設計を手がける。
1989年には建築界のノーベル賞とも呼ばれるプリツカー賞を受賞する。その後も数えきれないほど多くの賞を受賞し、世界でも有数の高い評価を受ける作品を残す建築家として、その名が知られている。

現在でも精力的に活動を続けるフランク・ゲーリーはアブダビのグッゲンハイム美術館、フィラデルフィア美術館（アメリカ）やルマ財団（フランス、アルル）なども含めた複数の建築プロジェクトに取り組んでいる。また、コロンビア大学建築大学院教授を務め、同時にハーバード大学、イエール大学UCLAでも教鞭を執っている。