Gad Elmaleh grandit au sein d'une famille juive marocaine, à Casablanca, où il fait une partie de sa scolarité, d'abord en primaire dans une école du quartier du Maârif, puis en secondaire au lycée Maïmonide de Casablanca et au lycée Lyautey. Il est le frère de l'acteur et chanteur Arié Elmaleh et de Judith Elmaleh, actrice et metteuse en scène. Gad signifie « joie » en hébreu, Elmaleh est lié à « la qualité de ce qui est salé » en arabe (El Male'h). Il est le fils de David Elmaleh, commerçant, qui pratique l'art du mime en amateur au CAFC Conc (Cercle Amical Français de Casablanca), et de Régine Elmaleh (née Aymard, le 03/09/1955).

En 1987, à 16 ans, Gad quitte le Maroc pour aller étudier les sciences politiques à l'université de Montréal (Québec), puis vient en France en 1992 à Paris, pour suivre une formation artistique au cours Florent pendant deux ans et demi en classe libre qu'il obtient avec son ami l'écrivain suisse Sébastien Ripari[C'est-à-dire ?].

Depuis 1997, il est le parrain de l'association Le Silence des Justes qui vient en aide aux enfants autistes et psychotiques.

En 2006, il est le parrain d’Agir Réagir, un CD en faveur des sinistrés du tremblement de terre qui a secoué la région d'Al-Hoceima, au Maroc le 24 février 2004.

Le 22 mars 2006, il est fait chevalier des Arts et des Lettres par le ministre de la culture Renaud Donnedieu de Vabres.

Puis le 4 avril 2011, il est fait officier des Arts et des Lettres par le ministre Frédéric Mitterrand.

Le 16 juin 2007, il reçoit un diplôme de maîtrise honoris causa en sciences humaines et sociales à l'université Al-Akhawayne d'Ifrane, au Maroc.

Fier de ses origines juive et marocaine, il a pris position pour la possible réunion des communautés arabe et juive.

Après de brèves idylles avec l'actrice Marie Fugain puis la violoncelliste Sabine Lagarde, Gad Elmaleh se met en couple avec l'actrice Anne Brochet, avec qui il a un fils prénommé Noé, né le 1er novembre 2000. Le couple est séparé depuis 2002. Après une relation de quatre ans avec la danseuse étoile Aurélie Dupont, il vit en 2008 une idylle avec la jeune actrice Nora Arnezeder. De fin 2009 à septembre 2010 il est en couple avec la journaliste Marie Drucker. Depuis décembre 2011, il fréquente Charlotte Casiraghi de 15 ans sa cadette ; de nombreuses sources évoquaient un probable mariage, pour le 14 septembre 2013 mais Gad Elmaleh a démenti l'info au journal américain The Washington Post. Le couple a un petit garçon, Raphaël, né à Monaco le 17 décembre 20137.

Gad Elmaleh, né le 19 avril 1971 à Casablanca, est un humoriste, acteur et réalisateur franco-marocain.