Hij was de oudste zoon van de Zweedse Oscar II en Sofie van Nassau-Weilburg. Op 20 september 1881 trad hij in het huwelijk met Victoria van Baden, dochter van groothertog Frederik I. Het paar kreeg drie kinderen:

• Gustaaf VI Adolf (1882 - 1973)
• Willem (1884 - 1965)
• Erik (1889 - 1918)

In de jaren vijftig, dus al na de dood van de koning, kwam aan het licht dat Gustaaf tussen 1912 en 1932 een homoseksuele relatie gehad zou hebben met een zekere Kurt Haijby. Deze zou de koning ook hebben gechanteerd. Deze Haijby-affaire deed veel stof opwaaien in Zweden, al aanvaardden de meesten dat de koning biseksueel was geweest.