Hijo de Francesco II Gonzaga y de Isabel de Este (marquesa de Mantua).
Obispo de Mantua en 1521, el papa Clemente VII lo elevó al rango de cardenal en el consistorio del 3 de mayo de 1527; obispo de Tarazona (1537 - 1546).
En el cónclave de 1559 no llegó a ser papa por solamente cinco votos.
Fue también uno de los presidentes del concilio de Trento.
Murió en Trento, mientras presidía el concilio, el 2 de marzo de 1563 a la edad de 57 años.