Γεννήθηκε στην Κωνσταντινούπολη το 1867 από Ζακυνθινό πατέρα και από μητέρα Φαναριώτισσα. Η οικογένειά του εγκαταλείπει την Πόλη, όταν ο Γρηγόριος ήταν έντεκα μηνών και εγκαθίσταται στη Ζάκυνθο. Έτσι, τον κόσμο τον πρωτογνώρισε στο μαγευτικό αυτό νησί της Επτανήσου.
Η γραφικότητα του τόπου, η πανώρια φύση με τις μοναδικές της ομορφιές, ο λαός της Ζακύνθου με τα ήθη και τα έθιμά του, η ιστορία και γενικά η επτανησιακή κουλτούρα, διαπλάθουν και επηρεάζουν βαθιά την ψυχή του.
Ζυμώνεται με τους Ζακυνθινούς και όλα τα ερμηνεύει με την ιδιοσυγκρασία που κουβαλάει από το νησί του. Μετά το γυμνάσιο ο Ξενόπουλος παρακολουθεί μαθήματα φυσικομαθηματικών στο πανεπιστήμιο της Αθήνας.
Όμως, η λογοτεχνία και η δημοσιογραφία τον αποσπούν οριστικά. Συνεργάζεται με όλες σχεδόν τις εφημερίδες και τα περιοδικά της εποχής του. Το 1890 ο Γεώργιος Δροσίνης του προτείνει και αναλαμβάνει αρχισυντάκτης στην Εστία.
Το 1896 ο ιδιοκτήτης του παιδικού περιοδικού «Διάπλασις των παίδων» Νικόλαος Παπαδόπουλος τον παίρνει αρχισυντάκτη και αργότερα του αναθέτει τη διεύθυνση του περιοδικού. Στη "Διάπλαση των Παίδων" η αγάπη του για το ελληνόπουλο τον οδήγησε να γράψει χιλιάδες "αθηναϊκές επιστολές", στις οποίες μιλούσε για διάφορα θέματα.
Τα έργα του έχουν πλούτο, φυσικούς διαλόγους, οξύτητα παρατήρησης και άψογη τεχνική. Το περιβάλλον των μυθιστορημάτων του Ξενόπουλου είναι πότε η Αθήνα και πότε η Ζάκυνθος. Ο συγγραφέας θέλει να μας περιγράψει την ελληνική κοινωνία της εποχής του. Αυτό όμως δεν είναι κανόνας. Σε αρκετά έργα του περιγράφονται και ζωντανεύουν παλαιότερες κοινωνίες κυρίως της Ζακύνθου.
Σε χρόνια ακμής, δύναμης, μεγαλείου, πλούτου και πολιτισμού, αναζήτησε και βρήκε πλούσιο και άφθονο υλικό που το εκμεταλλεύτηκε κατάλληλα. Ένα θαυμάσιο και ίσως το πιο πρωτότυπο έργο του είναι «Το Φάντασμα», μια πρωτάκουστη αληθινή ιστορία που διαδραματίσθηκε το ΙΗ΄ αιώνα στη Βενετοκρατούμενη Ζάκυνθο.
"Ο Κόκκινος Βράχος" (1905) δίνει μια πετυχημένη απεικόνιση της ζακυνθινής ζωής. Πρόκειται για έναν έρωτα καταλύτη που τον βιώνει η ηρωίδα χωρίς τίποτα το κίβδηλο. Τρία από τα καλύτερα έργα του έχουν επίσης υπόθεση ζακυνθινή (Λάουρα 1915, Αναδυόμενη 1923, Τερέζα Βάρμα Δακόσια 1925). Εκείνα όμως που η κριτική αναγνώρισε αναμφίβολα τα καλύτερα μέσα στα τόσα μυθιστορήματα του Ξενόπουλου, είναι οι "Πλούσιοι και Φτωχοί" (1919), και οι "Τίμιοι και Άτιμοι" (1921). Ανήκουν σε μια "κοινωνική τριλογία" όπου ο συγγραφέας προβληματίζεται πάνω σε κοινωνικά θέματα και το πετυχαίνει άριστα.
Δίπλα στο μυθιστορηματικό, σημαντικό είναι και το θεατρικό του έργο. Επηρεασμένος από τον Ίψεν, δίνει το 1904 το πιο συγκροτημένο ίσως από τη θεατρική άποψη έργο του, "Το Μυστικό της κοντέσσας Βαλέραινας", με κέντρο μια ευγενική μορφή και το μυστικό της που αφορά μια σκόνη - μια άσπρη σκόνη που θεραπεύει τον καταρράκτη ματιών. Από τα θεατρικά του έργα αρκετά αντέχουν και σήμερα. Διατηρούνται στη ζωή όχι για λόγους νοσταλγίας, αλλά χάρη στα ολοζώντανα πρόσωπα που έπλασε ο συγγραφέας.
Τα έργα του όπως ο "Πειρασμός", "Φιόρο του Λεβάντε", "Στέλλα Βιολάντη", "Το μυστικό της κοντέσσας Βαλέραινας", "Φωτεινή Σάντη", "Αναδυόμενη", "Ποπολάρος", κ.α. παίζονται στο Θέατρο, διασκευάζονται για τον κινηματογράφο, το ραδιόφωνο και την τηλεόραση.
Ο Ξενόπουλος πέθανε σε μεγάλη ηλικία το 1951 στην Αθήνα μακριά από το αγαπημένο του νησί.
