Народився в місті СміліКиївської губернії в сім'ї лікаря. Єврей. З 1919 року Штерн член ВКП(б). Уже з 1919 року — на політроботі у військах. Був у 1920-х роках, комісаром полку, комісаром кавалерійської бригади, командиром Хорезмської групи військ.
У 1929–1936 роках Григорій Штерн був у розпорядженні наркома по військових і морських справах (з 1934 року — нарком оборони СРСР).
Протягом 1937—1938 років, у період громадянської війни в Іспанії, Штерн під прізвищем Григорович був головним військовим радником при республіканському уряді Іспанії.
Після повернення з Іспанії комкор Штерн був у 1938 році призначений начальником штабу Далекосхідного фронту. З початком Хасанських боїв Штерн виїхав безпосередньо на місце подій і за наказом наркома оборони Ворошилова прийняв командування над 39-м стрілецьким корпусом, на чолі якого і завершив операцію. З вересня 1938 Штерн командував 1-ю Окремою Червонопрапорною армією. Улітку 1939 року Штерн очолював фронтове управління під час боїв на річці Халкин-Гол. Штерн разом з монгольським маршалом Чойбалсаном здійснював верховне командування над радянсько-монгольськими військами у зоні конфлікту. За перемогу над японцями 29 серпня 1939 року Штерну було присвоєно звання Героя Радянського Союзу. Однак, пізніше, уже після загибелі Штерна, всі лаври переможця забере Г. К. Жуков, який тоді був підлеглим Штерна. Жуков припише собі всі заслуги.
22 червня 1940 року генерал-полковник Григорій Штерн був призначений командувачем Далекосхідного фронту. Вів активну роботу по навчанню і укомплектуванню військ. Дивізії, створені Штерном, восени 1941 року взяли участь в обороні Москви.
У грудні 1940 року Штерн брав участь у нараді керівництва Червоної Армії.
14 січня 1941 року Штерн був призначений начальником Головного управління протиповітряної оборони Народного комісаріату оборони СРСР. 15 травня 1941 року німецький позарейсовий транспортний літак Ю-52 спокійно приземлився у Москві, минувши всі вартові пости ППО. За такий провал системи ППО Штерн був знятий з посади.
Григорій Штерн був нагороджений двома орденами Леніна, трьома орденами Червоного Прапора і орденом Червоної Зірки. Генерал-полковник (1940). Герой Радянського Союзу (1939).
.svg){kind=small}
