Felbermayr studierte ab 1995 Volkswirtschaftslehre an der Johannes Kepler Universität Linz und forschte anschließend am Europäischen Hochschulinstitut in Florenz, wo er 2004 zum Ph.D. promoviert wurde. 2005 wurde er Akademischer Rat auf Zeit am Lehrstuhl von Wilhelm Kohler an der Eberhard Karls Universität Tübingen, wo er sich 2008 habilitierte. 2009 übernahm der 44-Jährige die Professur für Volkswirtschaftslehre, insbesondere Außenwirtschaft, an der Universität Hohenheim, 2010 wechselte er an das Ifo Institut für Wirtschaftsforschung an der Ludwig-Maximilians-Universität München, wo er ab April 2011 eine Stiftungsprofessur innehatte. 2019 wurde Felbermayr Präsident des Kieler Instituts für Weltwirtschaft.

„Gabriel Felbermayr ist eine herausragende Persönlichkeit im Bereich der Wirtschaftsforschung und damit ein großer Gewinn für das WIFO und für unser Land. So wie das WIFO steht Gabriel Felbermayr für Unabhängigkeit, Exzellenzorientierung, Internationalität und eine entsprechende Vernetzung weit über die österreichischen Grenzen hinaus. Damit wird er die Relevanz von Österreichs führendem Wirtschaftsforschungsinstitut in Europa und der Welt noch weiter ausbauen“, kommentieren WKO-Präsident Harald Mahrer und Generalsekretär Karlheinz Kopf den Antritt Felbermayrs.