Gino Rossi nacque il 6 giugno 1884 a Venezia in una famiglia benestante. Il padre, Stanislao, era un collaboratore del conte Enrico di Bardi, e la madre, Teresa Vianello, ebbe un forte legame con lui. Frequentando Ca' Vendramin, Rossi fu esposto a una collezione di arte orientale che influenzò la sua formazione artistica. Dopo aver studiato al collegio della Badia Fiesolana e al Liceo Foscarini di Venezia, interruppe il percorso scolastico nel 1898. Nel 1901, dopo la morte del padre, sposò Bice Levi Minzi, condividendo con lei la passione per la pittura.

Nel 1904, Rossi richiese al Sindaco di Venezia uno studio al Palazzo Pesaro, che divenne un centro per giovani artisti e un punto di riferimento dialettico alla Biennale. Studiò privatamente con il pittore russo Vladimir Schereschewskj, noto per la sua pittura ispirata alla cultura figurativa russa, simile a quella di Kandinskij e Chagall. Rossi fu attratto anche dalle sperimentazioni artistiche a Parigi, inclusi impressionismo, pointillisme, fauvismo e cubismo.

Tra il 1906 e il 1907, soggiornò a Parigi, influenzato dall'ambiente artistico e dallo studio di Herman Anglada y Camarasa. Nel 1907 visitò i Paesi Bassi, ispirato dai maestri fiamminghi, e dipinse "Tetti rossi a Bruges." Trascorse un periodo in Bretagna, dove sviluppò un linguaggio pittorico caratterizzato da una sintesi di colore e segno, creando paesaggi che evocavano visioni poetiche autonome.

Ritornato in Italia, si stabilì a Burano e divenne una figura chiave dell'ambiente di Ca' Pesaro, promuovendo l'arte moderna. Nonostante stereotipi che lo dipingevano come un "pittore primitivo" o "isolato", Rossi mostrò una vivace intelligenza critica e una propensione all'indipendenza stilistica. I suoi ultimi anni furono segnati da difficoltà economiche, ma continuò a sostenere giovani artisti e promuovere le istanze dell'arte moderna.

Nel dopoguerra si trasferì a Noventa Padovana, stabilendo amicizie con critici d'arte come Dario De Tuoni. Nonostante le difficoltà, rimase attivo nel dibattito artistico e tentò di mantenere alta la qualità delle esposizioni a Ca' Pesaro. Tuttavia, il Circolo Artistico Veneziano, più tradizionalista, prese il sopravvento nel 1920, portando a una secessione degli artisti legati a Ca' Pesaro.

Gli ultimi anni di Rossi furono segnati da problemi di salute mentale. Venne ricoverato nel 1926 e successivamente trasferito tra vari ospedali, fino alla sua morte il 16 dicembre 1947. Nel 1948, la Biennale di Venezia gli dedicò una mostra personale che contribuì alla riscoperta critica della sua opera.