Gregor Mendel nació el 20 de julio de 1822 en un pueblo llamado Heinzendorf (hoy Hynčice, en el norte de Moravia, República Checa) entonces provincia austriaca, y fue bautizado con el nombre de Johann Mendel.
Tomó el nombre de Gregorio al ingresar como fraile agustino en el convento de agustinos de Brno (conocido en la época como Brünn), el 9 de octubre de 1843. Fue ordenado sacerdote el 6 de agosto de 1847.
Gregor Mendel encuentra un ambiente de gran apoyo al entrar en la Orden de los agustinos en la Abadía de Brünn. La mayoría de los frailes habían adquirido una buena educación y disfrutaban de una rica vida intelectual. Tenían acceso a una serie de instrumentos científicos, una importante colección botánica y una gran variedad de herramientas didácticas. La abadía tenía una extensa biblioteca, rica en libros religiosos, científicos y en textos literarios.
Fue titular de la prelatura de la Imperial y Real Orden Austriaca del emperador Francisco José I, director emérito del Banco Hipotecario de Moravia, fundador de la Asociación Meteorológica Austriaca, miembro de la Real e Imperial Sociedad Morava y Silesia para la Mejora de la Agricultura, Ciencias Naturales y Conocimientos del País. También era jardinero y había aprendido de su padre cómo hacer injertos y cultivar árboles frutales, siendo fundamentales estos conocimientos para sus experimentos.
Presentó sus trabajos en las reuniones de la Sociedad de Historia Natural de Brünn (Brno) el 8 de febrero y el 8 de marzo de 1865, y los publicó posteriormente como Experimentos sobre hibridación de plantas en 1866 en las actas de la Sociedad. Sus resultados fueron ignorados por completo, y tuvieron que transcurrir más de treinta años para que fueran reconocidos y entendidos. Curiosamente, su contemporáneo Charles Darwin no tenía conocimiento del trabajo de Mendel, según lo que afirma Jacob Bronowski en su célebre El ascenso del hombre.
Al tipificar las características fenotípicas (apariencia externa) de los guisantes las llamó «caracteres». Usó el nombre «elemento» para referirse a las entidades hereditarias separadas. Su mérito radica en darse cuenta de que en sus experimentos (variedades de guisantes) siempre ocurrían en variantes con proporciones numéricas simples. Los «elementos» y «caracteres» recibieron posteriormente infinidad de nombres, pero hoy se conocen de forma universal con el término genes, que sugirió en 1909 el biólogo danés Wilhem Ludwig Johannsen. Hoy es considerado el padre de la Genética.
Falleció el 6 de enero de 1884 en Brünn, a causa de una nefritis crónica, siendo enterrado tres días después en el Cementerio Central de Brno.