Tóth Gergely Keszthelyen született, általános és középiskoláját is ott járta. Állami ösztöndíjasként a Pekingi Nyelvi Intézetben egy évig kínaiul tanult majd egyetemi tanulmányokat folytatott a Dél-Kínai Agrártudományi Egyetem talajtan és agrokémia szakán. Hazatérve a Manchesteri Egyetem budapesti MSc képzésén a Közép-Európai Egyetemen szerzett környezettudományi MSc fokozatot, majd a Veszprémi Egyetemen PhD fokozatot.
Előbb tanszéki mérnök majd egyetemi adjunktus a keszthelyi Georgikonon. Öt hónapot tölt az ausztriai Nemzetközi Alkalmazott Rendszerelemzési Intézetben (IIASA), majd tíz hónapot Tokióban az ENSZ Egyetem Felsőbbfokú Tanulmányok Intézetében (UNU/IAS) kutatói ösztöndíjasként és a Tokiói Egyetem Tájtervezési Laboratóriumának vendégkutatójaként.
2002-től 2005-ig a Magyar Tudományos Akadémia Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézetének tudományos főmunkatársa, közben részmunkaidős egyetemi adjunktus Keszthelyen.
2005-től tizenkét éven át az Európai Bizottság Közös Kutatóintézetének (JRC) tudományos főmunkatársa az olaszországi Ispraban. Ezalatt az Európai Bizottság ’Agrárkörnyezetvédelmi Indikátorok Állandó Bizottsága’ Talajindikátor munkacsoportjának vezetője, továbbá az Európai Unió első egységes talajfelvételezésének majd talajmonitoring programjának tudományos vezetője.
2017-től a keszthelyi Georgikonon professzor, ahol kollégáival megalapítja a Talajtani és Környezetinfomatikai Tanszéket, aminek 2020-ig volt vezetője. Mellette a MTA majd az ELKH Agrártudományi Központjának tudományos tanácsadója.
Több tudományos szervezet tagja. Korábban az Európai Agrártudományi Társaság ’Mezőgazdaság és Környezet Kapcsolata’ divízió elnöke és a Nemzetközi Talajtani Unió Talajminősítési és Földhasználat-tervezési Bizottság alelnöke volt. Az „EU-Kínai Földügyi és Talajtani Bizottság” alapítója, megalakulásától európai koordinátora, jelenleg is tagja. Az EU European Joint Programming – SOIL programmenedzseri tanácsának tagja. Az ENSZ Globális Talajpartnerség Európai Kutatási és Innovációs Pillérének társelnöke.
Számos hazai és nemzetközi tudományos kutatási projekt résztvevője, konzorciumok vezetője a talajtan, talajtermékenység, talajdegradáció, földminőség és földhasználat területeken. A Talajminőség-Földminőség (Soil Quality – Land Quality) konferenciasorozat fő szervezője.
Az MTA doktora, habilitált egyetemi tanár.
2020-tól dolgozik az FTI-iASK-ban.
