Грегори Бенфорд родился 30 января 1941 года в городе Мобил, Алабама. Его отец был офицером в армии США и поэтому семья часто переезжала с места на место. Период с 1949 по 1957 год Бенфорд провёл за границей: в Японии, ФРГ и Мексике.
В 1963 году Бенфорд закончил университет Оклахомы.
В 1965 году получил учёную степень магистра наук в Калифорнийском университете в Сан-Диего.
В 1967 году в том же университете защитил докторскую диссертацию.
В 1971 стал заместителем профессора в Калифорнийском университете в Ирвайне, а в 1979 — профессором.Бэнфорд проводит исследования и эксперименты по теории турбулентности в плазме, а также по астрофизике.
Он опубликовал более ста работ в области физики конденсированных сред, физики элементарных частиц, плазмы и математической физики, и несколько работ — по биологической консервации.Служил в качестве советника в Министерстве энергетики США, в НАСА и был членом Совета по космической политике при Белом доме.
В 1995 году получил премию Фонда Лорда за вклад в науку и её популяризацию.Первым опубликованным литературным произведением Бенфорда стал рассказ «Stand-In» , появившийся в 1965 году на страницах журнала Magazine of Fantasy and Science Fiction.
В 1969 году Бенфорд начал писать колонку для журнала Amazing Stories. Регулярно печатался в фэнзине «Apparatchik» .
В общей сложности, за свою литературную карьеру Бенфорд четыре раза номинировался на премию «Хьюго» (за два рассказа и два романа) и 12 раз — на премию «Небьюла» (во всех категориях).
В 1980 году его роман «Панорама времён» был удостоен этой премии в номинации «Лучший роман» . Свою вторую премию «Небьюла» Бенфорд получил за книгу «If the Stars are Gods» , написанную им в соавторстве с Гордоном Эклундом.