Гвинет Пэлтроу родилась 27 сентября 1972 года в Лос-Анджелесе (штат Калифорния, США) в семье актрисы Блайт Дэннер и кинорежиссера Брюса Пэлтроу. Актриса по линии отца является представительницей хорошо известного раввинского рода Палтрович, корни которого уходят в Россию. Принадлежностью к еврейскому народу чрезвычайно гордится.
Детство актрисы, вплоть до поступления в частную школу для девочек в Нью-Йорке, прошло в Санта-Монике. Некоторое время изучала историю искусств. Учебу забросила для того чтобы целиком сосредоточиться на карьере актрисы.
В большом кино дебютировала с небольшой ролью в картине Джеффри Хорнадэйя «Крик» (1991). Затем была роль в картине у своего крестного отца Стивена Спилберга «Капитан Крюк» (1991) и еще несколько гораздо более продолжительных, но при этом не более заметных картинах.
Известность к Пэлтроу приходит вместе с главной женской ролью в коммерческом суперхите Дэвида Финчера «Семь» (1995) в котором она работала на одной съемочной площадке с такими голливудскими «величинами», как Брэд Питт и Морган Фриман. По мнению некоторых кинокритиков Гвинет в этой картине отработала просто блестяще, на одном уровне, с окружавшими ее звездами, как минимум! На съемочной площадке этой картины по уши влюбилась в Брэда Питта. Любовь оказалась не безответной, (дело дошло даже до помолвки), но непродолжительной.
Актерское мастерство, продемонстрированное актрисой, не осталось незамеченным, ее буквально заваливают предложениями. В 1998 году за главную женскую роль в драме Джона Мэддена «Влюбленный Шекспир», Пэлтроу была удостоена кинопремии «Оскар». С тех пор Популярность актрисы растет от года к году. После непродолжительно перерыва, актриса продолжила сниматься. В 1999 вместе с Мэттом Дэймоном сыграла в картине «Талантливый мистер Рипли» (1999), в 2000 вместе с Беном Аффлеком в картине «Чужой билет» (2000).
С начала нового столетия актриса снялась и продолжает сниматься более чем в 25 картинах, среди которых несколько достаточно заметных: «Семейка Тененбаум» (2001), «Одержимость» (2002), «Вид сверху лучше» (2003), «Небесный капитан и Мир будущего» (2004) и «Железный человек» (2008), «Заражение» (2011), «Мстители» (2012).
В декабре 2003 года вышла замуж за музыканта английской рок-группы «Coldplay», вместе с которым воспитывает двух своих детей, дочку Эппл (14.05.2004) и сына Мосес, т.е. Моисей (8.04.2006). Вместе с мужем и детьми проживает в Лондоне.
Известная актриса открыла в сети интернет свой "life-style" проект под названием GOOP.COM