De achternaam Eiffel werd aangenomen door zijn grootvader Jeane Bönickhausen, die vanuit de stad Marmagen naar Bougirate emigreerde en zich in het begin van de 18e eeuw in Parijs vestigde, overgenomen uit zijn geboorteplaats, de Eifel in Duitsland, aangezien zijn echte achternaam Bönickhausen niet in het Frans kon worden uitgesproken. Hoewel de familie al Eiffel gebruikte, werd Gustave bij zijn geboorte ingeschreven als Bonickhausen dit Eiffel, en veranderde hij dit pas in 1880 (toen hij 48 was) officieel in Eiffel.
Hij studeerde aan de École Centrale in Parijs, waar hij in 1855 afstudeerde als ingenieur. Kort daarna ging hij werken voor een spoorwegmaterieelbedrijf.
In 1867 richtte hij de advies- en bouwfirma Eiffel et Cie op, die een groot internationaal prestige verwierf in het gebruik van ijzer en honderden belangrijke constructies bouwde (bruggen, kranen, stations, enz.).
Met de hulp van ingenieur Téophile Seyrig won hij een internationale aanbesteding voor het ontwerpen en bouwen van een viaduct met een overspanning van 160 meter over de rivier de Douro tussen Porto en Vila Nova de Gaia, Portugal. Zijn voorstel maakte gebruik van de “methode der krachten”, een nieuwe techniek voor het ontwerpen van constructies, die in 1846 door Maxwell was gecreëerd. De Maria Pia-brug bestaat uit een dubbele boog die de enkele spoorbaan ondersteunt door middel van pijlers die de hele brug verstevigen. De bouw verliep vrij snel en was in minder dan twee jaar voltooid (5 januari 1876-4 november 1877). Het werd ingehuldigd door koning Lodewijk I en koningin Marie Pia. De brug werd gebruikt tot 1991 (114 jaar) en werd vervangen door de nieuwe Saint-Jean brug.
Het beroemdste bouwwerk is de Eiffeltoren (1887 en 1889), voor de Wereldtentoonstelling van 1889 in Parijs, Frankrijk. Dit grote ijzeren bouwwerk, dat het symbool van Parijs zou worden, zou in de loop van zijn geschiedenis verschillende bestemmingen krijgen. In de Tweede Wereldoorlog werd hij gebruikt als antenne voor de Geallieerden om Duitse legermanoeuvres te bespioneren. Hij ontwierp ook de interne structuur van het Vrijheidsbeeld in New York. Hij deed ook ervaring op met het ontwerpen van ijzeren bruggen.
Gustave Eiffel ontwierp ook La Ruche in Parijs, die, net als de Eiffeltoren, een herkenningspunt van de stad zou worden. Het is een cirkelvormig bouwwerk van drie verdiepingen dat op een bijenkorf lijkt. Het werd ontworpen als een tijdelijke constructie voor de Grote Tentoonstelling van 1900.
In Zuid-Amerika wordt hij gecrediteerd voor het ontwerp van het Centraal Station van Santiago, een gebouw dat tot Nationaal Monument werd uitgeroepen bij Decreet nr. 614 van 29 juni 1983, ontworpen door Schneider, zijn belangrijkste concurrent, en gebouwd door Le Creuzot. In Peru gaf de Chileense bezettingsregering na de oorlog van de Stille Oceaan een dochteronderneming van Eiffel et Cie de opdracht de laatste fase van de bouw van de kathedraal van Tacna uit te voeren, en op Chileens grondgebied, de bouw van het douanegebouw. San Marcos Kathedraal in Arica, Chili. Hij wordt ook gecrediteerd voor de bouw van de spoorwegterminal in de stad La Paz, Bolivia, die nu de busterminal van die stad is, en de bouw in 1906, in opdracht van de autoriteiten van het Medisch Instituut “Sucre”, van een replica van de toren in het Bolívar Park in Sucre, de hoofdstad van Bolivia, die werden gebouwd door bedrijven met een licentie van Eiffel et Cie. Hij wordt ook gecrediteerd voor een reeks ontwerpen voor bruggen en grote ijzeren werken, zoals de oude brug over de Rocha rivier in Cochabamba, vervangen door bruggen voor het autoverkeer, het ontwerp van de kathedraal van Chiclayo, gelegen in het noorden van Peru, op het centrale plein, evenals de balken van de Balta Brug in de stad Lima, en de bogen van het Palacio de la Exposición, nu het Kunstmuseum van Lima, en La Casa de Fierro, gelegen in de Amazone-stad Iquitos. In 1907 ontwierp hij ook de Centrale Markt in de stad Guayaquil, Ecuador, nu bekend als het Palacio de Cristal. Hij wordt ook ten onrechte gecrediteerd voor de bouw van de Puente de Fierro in Arequipa, een brug met een Fink-spant en de Phoenix-kolom composiet onderbouw van de Phoenix lron Company.
Andere werken ontworpen door Eiffel zijn: El Puente del Arte of Puente de Fierro, dat tegenwoordig een museum is in de gemeente Ecatepec, in de staat Mexico en de kerk van Santa Rosalia, in Baja California Sur, gekocht door generaal Charles La Forqué, destijds eigenaar van de mijnbouwmaatschappij El Boleo, die in de streek was gevestigd. Hij ontwierp ook het eerste warenhuis El Palacio de Hierro in het centrum van Mexico-Stad, dat in 1914 in vlammen opging.
Eiffels reputatie kreeg een flinke deuk toen hij betrokken raakte bij het Panama-schandaal, een corruptiezaak in verband met de mislukte poging om het Panamakanaal te bouwen. Hij werd aanvankelijk schuldig bevonden, maar werd later vrijgesproken en heeft nooit gevangen gezeten, hoewel het het einde van zijn carrière als bouwvakker betekende. Na het schandaal ging hij op andere gebieden werken, zoals meteorologie en aerodynamica.
Eiffel overleed op 27 december 1923, 91 jaar oud, in zijn herenhuis in Rue Rabelais, Parijs, en werd, met alle honneurs, bijgezet in het familiegraf op het kerkhof van Levallois-Perret in dezelfde stad.
Eiffel overleed op 27 december 1923, 91 jaar oud, in zijn herenhuis in Rue Rabelais, Parijs, en werd, met alle honneurs, bijgezet in het familiegraf op het kerkhof van Levallois-Perret in dezelfde stad.
Eiffel overleed op 27 december 1923, 91 jaar oud.