Родился 16 (29) декабря 1906 года в Санкт-Петербурге в семье военного топографа, А. Г. Авсюка (1871—1964).Учился в Московском топографическом училище.
В 1930 году окончил Московский геодезический институт.Работал в Главном управления Северного морского пути. Участвовал в полярных экспедициях, дважды зимовал на полуострове Таймыр, составил специальные карты Арктики.C 1937 года работал в Институте географии АН СССР, где он руководил стереофотограмметрической лабораторией, которая занималась съёмкой ледников.
В 1946—1953 годах разработал программу комплексных исследований оледенения Тянь-Шаня, для этого начала создаваться Тянь-Шанская высокогорная физико-географическая станция.
В 1954 году защитил докторскую диссертацию, посвященную температурному режиму ледников земного шара.
В 1954—1984 годах был заместителем директора Института географии АН СССР.
В 1956 году возглавил подготовку и проведение советских гляциологических исследований по программе Международного геофизического года (МГГ 1957—1958).
В марте 1956 года создал и возглавил отдел гляциологии в Институте географии АН СССРВ 1958 организовал стационар по наблюдениям за ледниками Полярного Урала.Занимался изучением современного оледенения Тянь-Шаня, исследованием температурного режима ледников, общими вопросами гляциологии. Инициатор стационарных наблюдений на горных ледниках СССР. Разработал геофизическую классификацию ледников, основанную на выделении 5 основных типов распределения температуры в толще льда.
В 1956—1988 годах — заместитель академика-секретаря Отделения геолого-географических наук АН СССР.
С 10 июня 1960 года — член-корреспондент АН СССР, Отделение геолого-географических наук (гидрогеология).
В 1968—1988 годах — заместиткль председателя Секции наук о Земле Президиума АН СССР.Председатель Междуведомственной комиссии по изучению Антарктики при Президиуме АН СССР.
С 26 декабря 1984 года академик АН СССР — Отделение океанологии, физики атмосферы и географии (география).Могила Г. А. Авсюка на Кунцевском кладбище.
В 1985—1987 годах был директором Института географии АН СССР.Скончался в Москве 30 ноября 1988 года, похоронен на Кунцевском кладбище.