Родился в небольшой деревне Вальтерсдорф в германской провинции Нижняя Силезия (ныне территория Польши, Силезское воеводство).
В 1960 году окончил Тюбингенский университет со степенью доктора медицины. Получил степень доктора философии в университете Висконсина-Мэдисона (США) в 1967 году.
С 1967 года работает в Рокфеллеровском университете (с 1983 года — профессор).
В 1986 года получил позицию исследователя в Медицинском институте Говарда Хьюза.
В 1945 году Гюнтер Блобел стал свидетелем пожара в Дрездене (см. Бомбардировка Дрездена).
В 1990-х он основал благотворительную организацию «Друзья Дрездена» с целью восстановления частей города и важных культурных объектов в других частях Германии, пожертвовав на это все деньги, полученные на Нобелевскую премию.Член-основатель Wiley Foundation, он являлся председателем жюри и создателем Wiley Prize[en]*.
В 2016 году подписал письмо с призывом к Greenpeace, Организации Объединенных Наций и правительствам всего мира прекратить борьбу с генетически модифицированными организмами (ГМО).