Petit-fils de photographe, Gursky étudie d'abord la photographie à Essen ; en 1980, il entre à l'école des beaux-arts de Düsseldorf (Kunstakademie Düsseldorf) et devient l'élève de Bernd et Hilla Becher. Sa première œuvre exposée est la photo d'une cuisinière à gaz allumée (1980; 98 x 71 cm). Il est surtout connu pour ses images très grands formats d'une implacable définition. C'est un des derniers tenants du réalisme photographique proche des théories de l'école de Düsseldorf, mais on peut aussi le rapprocher du pop art et d'Andy Warhol pour le choix de ses thèmes et son goût des séries.
Cet artiste fait des photographies vertigineuses, des photos où l'on peut apercevoir des foules humaines, des fenêtres, des objets à l'infini, au point de ne plus distinguer une silhouette d'une autre. Une photo représentative est ainsi Tokyo, Stock Exchange (1990; 205 x 260 cm), où apparaissent plusieurs centaines de personnes. Les photographies d'Andreas Gursky sont habitées par le principe de répétition générale. Elles présentent aussi un intérêt sur le plan architectural : Andreas Gursky photographie le monde « global », post-moderne, de verre et d'acier.
Au début des années 1990, Gursky a commencé à utiliser les ressources de la photographie numérique, qui lui permet de combiner plusieurs photographies d'un même objet prises d'endroits différents (par exemple, Paris, Montparnasse, 1993, 187 x 428 cm; image au rythme géométrique proche de l'abstraction d'un immeuble dans son entièreté). Le travail de retouches numériques lui permet aussi de concilier photos de grand format, souvent prises d'un point de vue élevé voire aérien, avec le zoom et des détails minutieux.
Ses photographies sont parmi les plus chères au monde : 99 Cent II Diptych (2001) a été adjugée 1 700 000 livres (3 346 456 dollars) dans une vente aux enchères à Sotheby's à Londres le 7 février 2007. Rhein II (1999) a atteint 4,3 millions de dollars (3,1 millions d'euros) lors d'une vente aux enchères chez Christie's à New York le 8 novembre 2011.
