Educado artísticamente bajo el patronazgo de su padre Jacopo Bellini, sus primeros años se desarrollaron al abrigo del taller paterno, de quien fue ayudante al igual que su hermano Giovanni.Junto a ellos trabajó en las decoraciones de la Scuola Grande di San Marco (1466), concluidas ya con Gentile como jefe del negocio familiar pocos años después.Mantuvo el prestigio paterno y fue muy admirado en su tiempo, si bien muchas de sus obras se han perdido.Poco después se le encargaría sustituir con grandes telas los frescos que para la Sala del Maggior Consiglio del Palacio Ducal de Venecia realizaran Gentile da Fabriano y Pisanello setenta años antes y que se encontraban en pésimas condiciones.En la National Gallery de Londres se conserva un retrato del soberano otomano ejecutado por Gentile durante su estancia.
