Митрополит Гавриил родился 18 мая 1730 г. в Москве в семье синодального иподиакона, ставшего впоследствии священником. В 1753 г. П. П. Петров окончил Московскую славяно-греко-латинскую Духовную Академию, после чего в 1754 г. назначен справщиком Московской Синодальной типографии, в 1757 г.- учителем Славяно-греко-латинской Духовной Академии, в 1758 г.- учителем риторики Лаврской Троицкой Духовной Семинарии. 28 июня 1758 г. П. П. Петров стал монахом Гавриилом и вскоре — иеродиаконом и иеромонахом.
Осенью 1758 г. иеромонах Гавриил был возведен в сан архимандрита и назначен ректором Троицкой Духовной Семинарии и наместником Троице-Сергиевой Лавры.
8 августа 1761 г. архимандрит Гавриил назначен ректором Московской Славяно-греко-латинской Духовной Академии и настоятелем Заиконоспасского монастыря. 6 декабря 1763 г. архимандрит Гавриил возведен в сан епископа Тверского. В 1765 г. епископ Гавриил назначен членом комиссии по составлению проекта Устава Нового Уложения, 27 сентября 1769 г.- членом Святейшего Синода. 2 сентября 1770 г. Преосвященный Гавриил стал архиепископом С.-Петербургским и Ревельским и священноархимандритом Александро-Невской Лавры, 1 января 1775 г.- архиепископом Новгородским и С.-Петербургским, 22 сентября 1783 г.- митрополитом, с 21 октября 1783 г. — действительным членом Российской Академии.
16 декабря 1799 г. Высокопреосвященный Гавриил назначен митрополитом Новгородским и Олонецким.
С 20 декабря 1800 г. митрополит Гавриил пребывал на покое, проживая до своей кончины в Новгородском Архиерейском Доме. Митрополит Гавриил в разное время получил высокие церковные и гражданские награды. Начиная с конца 1776 г. митрополит Гавриил принимал активное участие в жизни и деятельности отечественной Академии наук, занимая некоторое время даже посты вице-президента и президента Академии наук.
По поручению Академии наук митрополит Гавриил являлся председателем ученой комиссии по составлению словаря русского языка. Кроме того, митрополит Гавриил известен еще и как крупный ученыйй богослов, философ, церковный историк, археолог, филолог и «Открыватель памятников древней русской письменности. Почетным членом Академии Наук избран 29 декабря 1776 г.