Gabriel Girotto iniciou a carreira em Paulínia, no interior de São Paulo, e jogou também nas categorias de base do Botafogo, do Rio de Janeiro. Depois de deixar o clube carioca por problemas de salário, foi comprado pelo Monte Azul, time do interior de São Paulo, que costuma ter jogadores para empréstimos.

Na sequência, em 2014, foi emprestado para o Palmeiras, onde atuou até o final de 2016, sendo campeão do Brasileirão. O volante foi contratado pelo Corinthians no início de 2017. Aos 24 anos, Gabriel assinou contrato por quatro temporadas com o clube. Pouco depois, se tornou titular absoluto na equipe alvinegra, sob o comando do técnico Fábio Carille.

Gabriel viveu instabilidade na equipe do Corinthians enquanto o clube não firmava seu trabalho com um treinador específico. Com a chegada de Vagner Mancini, o volante reencontrou o bom futebol e voltou a ser titular da equipe.

Com a camisa do Timão, Gabriel atuou em 238 jogos, marcou oito gols e foi campeão quatros vezes: uma no Brasileiro 2017 e três no Paulistão, nos anos de 2017, 2018 e 2019.

Em fevereiro de 2022, o jogador rescindiu seu contrato de maneira antecipada e assinou com o Internacional. O Corinthians manteve 20% dos direitos econômicos do atleta para futuras vendas.