Nata e cresciuta nel rione romano di Testaccio, è figlia di Vittorio, un commerciante ambulante di dolci, ammiratore della canzone in dialetto romanesco. Insieme a Luisa De Santis (figlia del regista Giuseppe, celebre per Riso amaro) dà vita a un duo, con il nome di Luisa e Gabriella, che cerca di riscoprire il repertorio folk romano. Iniziano così i primi spettacoli, basati sul repertorio tradizionale della canzone romanesca (come Barcarolo romano) e su canti da osteria (come La società dei magnaccioni). Il duo però ha vita breve e Gabriella continua da sola, incidendo anche un album nel 1966.
Nello stesso anno approda al Bagaglino di Roma, di cui diventa la cantante ufficiale; qui conosce Piero Pintucci, che diventerà un suo collaboratore musicale abituale. Iniziano i grandi successi, quali il singolo Ti regalo gli occhi miei che, inciso anche in spagnolo la porterà in tournée in Sudamerica. Se pure impegnata con il Bagaglino non disdegna comunque il beat, e si esibisce anche al Piper Club: dopo aver firmato un nuovo contratto discografico con la RCA Italiana, partecipa nel 1969 al Festival di Sanremo ma, nonostante presentasse, in coppia con Stevie Wonder, una bella canzone con sonorità beat e rhythm'n'blues, intitolata Se tu ragazzo mio, l'artista viene eliminata al primo turno e a Sanremo non tornerà mai più. Il disco comunque è un successo, e la canzone viene reinterpretata da molti altri artisti (come I Camaleonti e Nada: questo spinge la RCA a pubblicare alla fine del 1969 l'album Gabriella Ferri, in cui canzoni più moderne si affiancano a brani della tradizione come Ciccio Formaggio; il disco è importante anche per il tentativo di creare una nuova canzone romanesca che si riallacci alla tradizione, ed emblematiche in questo senso sono Sor fregnone, scritta dalla Ferri su una musica di Vittorio Nocenzi (il tastierista del Banco del Mutuo Soccorso), e Sinnò me moro, canzone scritta nel 1961 dal regista Pietro Germi su musica di Carlo Rustichelli per il film Un maledetto imbroglio e cantata dalla figlia di Rustichelli, Alida Chelli (Gabriella l'aveva già incisa nel 1963 con Luisa De Sanctis). Nel seguito della carriera si appropria di canzoni, vecchie o nuove, che le diano la possibilità di costruire dei veri e propri numeri, quasi delle «macchiette», nelle quali però non c'è imitazione dei vecchi artisti napoletani ma il filtro di una personalità esuberante e irrefrenabile (es. Dove sta Zazà/Uh Madonna mia).
Negli anni '70 aumentano le sue apparizioni in televisione: una serata speciale le era stata dedicata nel 1971, Questa sera... Gabriella Ferri, e verso la metà degli anni settanta aveva condotto per la televisione anche i varietà Dove sta Zazà (1973), che prese il titolo dal motivo di successo che aveva contribuito a rilanciare, il Circo delle voci (1974) e Mazzabubù (1975). Dopo alcune partecipazioni televisive e un periodo trascorso negli Stati Uniti, prosegue la sua attività. Le sue due ultime uscite artistiche di rilievo avvennero nel 1996 al Premio Tenco di Sanremo dove si esibì accompagnata dal chitarrista della Piccola Orchestra Avion Travel Fausto Mesolella e nel luglio del 1997 con un concerto a Parco Celimontana a Roma.
Il 3 aprile 2004 Gabriella Ferri morì in seguito alla caduta da una finestra della sua casa di Corchiano (VT).