Deuxième enfant d'une famille de sept, Gustav Klimt est né à Baumgarten le 14 juillet 1862, près de Vienne. Fils d'Ernst Klimt, orfèvre ciseleur de métaux précieux, et d'Anne Finster, chanteuse lyrique, il suit les cours de l'école des arts appliqués de Vienne de 1876 à 1883. Il y est l'élève de Ferdinand Laufberger et de Julius Victor Berger. En 1877, son frère cadet Ernst le rejoint. Ensemble, ils dessinent des portraits d'après photographies qu'ils vendent six gulden pièce.
En 1879, il débute comme décorateur dans l'équipe de Hans Makart à qui il rêvera de ressembler pendant un temps, en participant à l'organisation du Festzug (noces d'argent du couple impérial). La même année, les frères Klimt et leur ami Franz Matsch décorent la cour intérieure du Kunsthistorisches Museum. En 1880, Gustav Klimt adhère au Künstlerhaus (la Compagnie des artistes), intermédiaire influent entre les artistes et leur public, qui se chargeait de les aider. L'événement le plus important dans ces années est l'achèvement de la décoration des pendentifs du grand escalier du Kunsthistorisches Museum, qu'il mène à bien malgré le décès du maître d'œuvre de ce travail, conduit par le maître Hans Makart, lequel travail consolide encore sa réputation. Cette même année, le trio enchaîne les commandes : quatre allégories pour le plafond du Palais Sturany à Vienne, plafond de l'établissement thermal de Karlsbad.
En 1883, il crée un atelier collectif appelé Künstler-Compagnie et travaille avec son frère Ernst Klimt, qui est orfèvre ciseleur, et Franz Matsch. Le trio réalise en particulier de nombreuses fresques, allégories et emblèmes dans un style académique ; la précision des portraits de Klimt est renommée. Il se voit confier la décoration de murs et plafonds de villas mais aussi de théâtres et édifices publics. En 1885, il décore la Villa Hermès, dans le Lainzer Tiergarten, d'après les dessins de Hans Makart, le théâtre de Carlsbad en 1886, les plafonds du théâtre de Fiume en 1893. Entre 1886 et 1888, il peint l'escalier du Burgtheater à Vienne et le style de Klimt commence à se différencier de celui de son frère Ernst Klimt et de celui de Franz Matsch. Désormais chacun travaille pour son compte.
Les qualités artistiques de Gustav Klimt sont reconnues officiellement et il reçoit, en 1888, la croix d'or du Mérite artistique des mains de l'empereur François-Joseph. En 1890, il réalise la décoration du grand escalier du Kunsthistorisches Museum et reçoit le prix de l'empereur (400 gulden) pour l’œuvre représentant La Salle de l'ancien Burgtheater, Vienne. Ainsi, jusqu'en 1890, Gustav Klimt a un début de carrière fait d'une solide réputation de peintre décorateur répondant à des demandes officielles de peintures architecturales, mais sans réelle originalité. Par la suite, son art devient moderne et plus original. Il s'exprime totalement et librement, comme l'indiquent les inscriptions sur le tableau Nuda Veritas : « Si l’on ne peut par ses actions et son art plaire à tous, il faut choisir de plaire au petit nombre. Plaire à beaucoup n’est pas une solution. » En 1892, son père meurt d'apoplexie — comme il mourra lui-même ; son frère Ernst Klimt meurt également la même année, ce qui provoque la dissolution de la Compagnie.