Его крёстной матерью была прабабка Дезире Клари, невеста Наполеона I, вышедшая замуж за маршала Бернадота, впоследствии ставшего королём Швеции. При рождении присвоен титул герцога Вермландского. Вступил на престол после смерти отца, спустя два года после отделения Норвегии. Его жена, Виктория Баденская (в браке с 20 сентября 1881 года) была потомком предыдущей шведской династии — Гольштейн-Готторпской (от короля Адольфа Фредрика). Имел чин русского (декабрь 1907) и германского (3 августа 1908) адмирала.
Густав V был последним королём Швеции, прямо вмешивавшимся в политику правительства (вопрос об оборонном бюджете в 1914 году). В 1939 году он отказался от должности верховного главнокомандующего шведской армией. Считается, что Густав V имел во время Первой мировой войны пронемецкие симпатии (во многом под влиянием жены). Перед Второй мировой войной король и его внук, герцог Вестерботтенский, активно общались с руководством Третьего рейха, особенно Герингом. Швеция во время войны поставляла Германии руду, но оставалась нейтральной и не была оккупирована. При этом король выступал против преследования евреев в Германии и Венгрии. В 1941 году он поздравлял Гитлера в частном письме с победами над СССР и «большевистской чумой». Боясь конфликта с Германией, требовал у правительства разрешить транзит немецких войск через Швецию.
Был известным теннисистом, основал первый теннисный клуб в Швеции; как пропагандист этого вида спорта, избран был в Международный зал теннисной славы (1980); заботился о судьбе теннисистов, арестованных нацистами.
От брака с Викторией Баденской (1862—1930) Густав имел трёх сыновей:
Его старший внук, сын будущего Густава VI, Густав Адольф, герцог Вестерботтенский (1906—1947), весьма политически активный в годы Второй мировой войны, погиб в авиакатастрофе ещё при жизни деда, оставив девятимесячного сына Карла (р. 1946), ныне царствующего как Карл XVI Густав.