Моро был учеником Теодора Шассерио в школе изящных искусств в Париже. Его полотна, акварели и рисунки были посвящены в основном библейским, мистическим и фантастическим темам. Его живопись оказала огромное влияние на фовизм и сюрреализм.
Моро был прекрасным знатоком старого искусства, почитателем древнегреческого искусства и любителем ориентальных предметов роскоши, шёлка, оружия, фарфора и ковров.
Во время двух путешествий в Италию (1841г. и с 1857г. по 1859г.), он посетил Венецию, Флоренцию, Рим и Неаполь, где Моро изучал искусство Ренессанса - шедевры Андреа Мантенья, Кривелли, Боттичелли и Леонардо да Винчи. В 1888 году Моро был выбран в Академию изящных искусств, а в 1891-1892 он стал профессором в школе изящных искусств в Париже сменив на этом месте Делоне. К его ученикам относятся Анри Матисс, Жорж Руо, Одилон Редон. Моро умер в 1898 году и был погребен на кладбище Монмартр. В его бывшем ателье в IX округе Парижа с 1903 года находится музей Гюстава Моро. Полотна Моро находятся также в Нойсе.
