Ramón Gaya neix a Múrcia, el 1910, fill de Salvador Gaya, litògraf, i de Josefa Pomés. Els seus pares, catalans, es van traslladar a Múrcia perquè Salvador va participar en la instal·lació d'una litografia. Els seus inicis en la pintura van ser de la mà dels pintors Pedro Flores i Luis Garay, amics del seu pare; abandonà l'escola sent gairebé un nen per dedicar-se a la pintura, i completà la seva formació en la petita biblioteca del seu pare, un obrer català culte, anarquitzant i wagnerià. Tolstoi, Nietzsche, Galdós, foren algunes de les seves primeres lectures, autors que l'acompanyarien en tot el transcurs de la seva vida. Gràcies a una beca d'estudis que li concedí l'Ajuntament de Múrcia, als disset anys anà a Madrid, visità el Museu del Prado i conegué Juan Ramón Jiménez i gairebé tota la Generació del 27; poc després marxà a París al costat de Pedro Flores i Luis Garay, amb els quals exposà en la galeria Aux Quatre Chemins. Malgrat l'èxit de l'exposició i l'atractiu de la vida de París, la pintura d'avantguarda el va decebre, i passats uns mesos decidí tornar. L'agost de 1928 morí la seva mare a Múrcia. A l'octubre, marxà a Altea, on passà uns quants mesos pintant i feu crisi el seu rebuig de l'avantguarda.
La proclamació de la Segona República el sorprengué a Barcelona, on havia anat per visitar el seu pare. El gener de 1932, estant a Madrid, col·laborà amb les Missions Pedagògiques, realitzà diverses còpies de quadres del Museu del Prado per al «Museu del poble», i després viatjà amb aquest projecte pels pobles d'Espanya. Al juny de 1936, es casà a Madrid amb Fe Sanz. Declarada la guerra, formà part de l'Aliança d'Intel·lectuals Antifeixistes. A València, el 1937, nasqué la seva única filla. Participà en la fundació de la revista Hora de España, del consell de redacció de la qual fou membre, i en fou també l'únic vinyetista. El 1939, en els últims dies de la guerra, morí la seva dona en el bombardeig de Figueres, al qual sobrevisqué la seva filla. Amb l'exèrcit creuà els Pirineus i passà setze dies en el camp de concentració de Saint-Cyprien. Morí el seu pare a Barcelona. Al costat del grup d'Hora de España, al juny de 1939, embarcà en el vaixell Sinaia camí de Mèxic, on romandria exiliat fins al 1952. Foren anys de solitud i d'intens treball. Els homenatges als grans pintors apareixen com a tema dels seus quadres, així com bells i personalíssims paisatges de Chapultepec i Cuernavaca. Col·laborà amb els seus escrits en algunes revistes mexicanes com ara Taller, El Hijo Pródigo, etc. Es retrobà amb Octavio Paz, a qui havia conegut a València durant la guerra, freqüentà el poeta Xavier Villaurrutia, el músic Salvador Moreno, Octavio Barreda, Laurette Séjourné i el poeta Tomás Segovia.
El 1952 torna a Europa, on romandrà un any recorrent París, Venècia, Florència, Roma, París de nou, i retorn a Mèxic. (El 1984, l'editorial Pre-Textos de València publicà el seu llibre Diario de un pintor, 1952–1953, en el qual es recullen les anotacions d'aquest any). El 1956 tornà a Europa i s'instal·là provisionalment a Roma; s'hi retrobà amb els grans museus, amb la gran pintura: Miquel Àngel, Ticià, Rembrandt, Van Gogh, Cézanne. A Roma vivia la seva gran amiga María Zambrano; gràcies a ella va conèixer Elena Croce i el seu company Tomaso Carini, i al costat d'ells freqüentà Italo Calvino, Carmelo Pastor, Nicola Chiaromonte, Pietro Citati, Cristina Campo, Elémire Zolla… En els seus quadres apareixen els grans temes de la pintura: Baptisme, Enterrament de Crist, Noli me tangere, Judit i Holofernes, etc. En De Lucca Editore, Roma 1960, aparegué el seu llibre Il sentimento della pittura. El quatre de març de 1960 tornà a Espanya després de vint-i-un anys d'exili. A Madrid, visita El Prado, on veu de nou els Velázquez. Alguns amics li organitzaren una exposició en la galeria Mayer. L'editorial Arión publicà el seu llibre El sentiment de la pintura. Es trobà amb vells amics: Bergamín, Leopoldo Panero, Juan Gil-Albert, Juan Bonafé.
Durant la dècada dels seixanta feu diversos viatges a Espanya: Barcelona, Madrid, Múrcia, Andalusia, València, on el 1966 conegué Isabel Verdejo, amb la qual es casà temps després. Els seus viatges a Espanya es feren més freqüents. El 1969, en l'editorial RM de Barcelona aparegué el seu llibre fonamental: Velázquez, pájaro solitario. Treballà a Barcelona en el seu estudi enfront de Santa Maria del Mar. En 1974 i 1975 exposà la seva obra a Múrcia i a València, on viu gran part de l'any. El 1978, exposició retrospectiva a Madrid, en la galeria Multitud. Amb Cuca (Isabel), la seva dona, viatjà a Itàlia, on passà uns mesos pintant: Roma, Florència, Venècia, i també París. El 1980, pels seus setanta anys, els seus amics murcians li oferiren un homenatge. S'organitzaren dues exposicions retrospectives el comissari de les quals fou Manuel Fernández-Delgado i l'Editora Regional publicà el llibre Homenaje a Ramón Gaya, en el qual col·laboraren, entre altres, José Bergamín, María Zambrano, Tomás Segovia, Enrique de Rivas Ibáñez, Giorgio Agamben, Nigel Dennis i els murcians Soren Peñalver, Pedro García Montalvo, José Rubio Fresneda, i Eloy Sánchez Rosillo, que també fou el coordinador del llibre. En aquest publicà el seu text inèdit Huerto y vida. S'anava produint una recuperació de la seva figura. El 1984 es feu una exposició retrospectiva en el Museu de Belles Arts de València, el comissari de la qual fou Pascual Masiá; l'editorial Trieste que dirigia Andrés Trapiello publicà la segona edició del seu Velázquez, pájaro solitario. La seva pintura es feu més essencial, més lluminosa.
Ramón Gaya, catàleg de l'exposició al Museu Sant Pius V de València, edició de la Conselleria de Cultura, Educació i Ciència, València, 1984
Ramón Gaya, catàleg de l'exposició retrospectiva en el Museo Español de Arte Contemporáneo de Madrid i en l'església de San Esteban de Múrcia, edició del Ministeri de Cultura d'Espanya i de la Comunitat Autònoma de Múrcia, 1989
Ramón Gaya y Murcia, catàleg de l'exposició sobre El boceto, en l'Obra Cultural de Caja Murcia, edició de Caja Murcia, 1989
Museo Ramón Gaya, catàleg de la primera donació, edició del Museo Ramón Gaya de Múrcia, 1990
Ramón Gaya, catàleg de l'exposició en l'Obra Cultural «El Monte», edició d'El Monte, Sevilla, 1991
Museo Ramón Gaya, catàleg de la segona donació, edició del Museo Ramón Gaya de Múrcia, 1994
Ramón Gaya, catàleg de l'exposició «Ramón Gaya, 1990–1995», en el Palacio del Almudí de Múrcia, edició de l'Ayuntamiento de Múrcia, 1995
Ramón Gaya et la France, catàleg de l'exposició en l'Instituto Cervantes de París, edició del Museo Ramón Gaya de Múrcia, 1995
Ramón Gaya in Italia, catàleg de l'exposició en l'Accademia di Spagna de Roma, edició del Museo Ramón Gaya de Múrcia, 1995
Ramón Gaya y los libros, catàleg de l'exposició en la Biblioteca Nacional de Madrid, edición: Museo Ramón Gaya de Múrcia, 1997
Ramón Gaya y los museos, catàleg de l'exposició en el Círculo de Bellas Artes de Madrid, edició: Museo Ramón Gaya de Murcia, 1997
La obra pictórica de Ramón Gaya en Murcia, edición: Ayuntamiento de Murcia, 1999
Ramón Gaya, el pintor en las ciudades, catàleg de l'exposició en l'IVAM, Centre Julio González, edició: Generalitat Valenciana, 2000
Otros cuadros de Ramón Gaya en el museo, catàleg de l'exposició en el Museo Ramón Gaya de Murcia, edición: Museo R.G., 2002
Ramón Gaya, catàleg de l'exposició amb motiu del Premio Velázquez, a la seva primera edició, en el Museo Nacional centro de arte Reina Sofía de Madrid, edició: Ministerio de Cultura, Madrid, 2003
Ramón Gaya, painter and writer, catàleg de l'exposició en el Instituto Cervantes de Londres, edició: Museo Ramón Gaya, Múrcia, 2004
Ramón Gaya, la hora de la pintura, catàleg de l'exposició en La Pedrera, Barcelona, Fundació Caixa de Catalunya, edició: Caixa de Catalunya, Barcelona, 2006
Ramón Gaya, La doble mirada sobre Velázquez, amb pròleg d'E. Sánchez Rosillo. Ediciones: Pictografía, Múrcia, 2006
Homenaje a Ramón Gaya. Editora Regional. Múrcia, 1980