Gustave Courtois est le fils d’Étienne Courtois, garçon charcutier, et de Jeanne Claude Jobard, blanchisseuse. Sa mère lui est totalement dévouée. Son intérêt pour l'art lui vient très jeune, lorsqu'il est scolarisé au lycée de Vesoul, et est remarqué par son professeur de dessin Victor Jeanneney. C'est alors qu'il entre à l'école municipale de dessin de Vesoul. Ses dessins sont présentés à Jean-Léon Gérôme qui lui conseille en 1869 d’entrer à l’École des beaux-arts de Paris2.

Durant toute sa vie Gustave Courtois est un proche ami de son condisciple Pascal Dagnan-Bouveret, avec qui il partage un atelier à Neuilly-sur-Seine à partir des années 1880. Lilas Sharifzadeh le présente comme un « dandy excentrique à l'homosexualité affichée ».
(portrait du peintre par Pascal Dagnan-Bouveret)