Родился 21 июня 1958 г. в г. Краснодаре. Отец - Иван Васильевич - работал трактористом, мать - Валентина Мефодьевна (в девичестве Меленченко) - кассиром.
В 1979 г. окончил Ейское высшее военное авиационное училище летчиков им. В. М. Комарова по специальности "командно-тактическая истребительно-бомбардировочная авиация" с присвоением квалификации "летчик-инженер". В 1992-1994 гг. учился на факультете Аэрокосмоэкологии Международного центра обучающих систем ЮНЕСКО по специальности "сопряженная обработка аэрокосмоэкологических материалов" (квалификация "инженер-эколог"). В 2007 г. окончил Российскую академию государственной службы при президенте РФ (ныне - в составе Российской академии народного хозяйства и государственной службы при президенте РФ) по специальности "государственное и муниципальное управление" (специализация - "государственное управление и национальная безопасность").
Служба в ВВС
С декабря 1979 г. по апрель 1989 г. проходил службу в частях Военно-воздушных сил (ВВС) СССР. В 1979-1984 гг. - летчик, старший летчик в гвардейских полках истребителей-бомбардировщиков Группы советских войск в Германии (в 1989-1994 гг. - Западная группа войск). В 1984-1989 гг. служил в Дальневосточном военном округе, в Хабаровском крае.
Освоил восемь типов самолетов, в том числе МиГ-15УТИ, МиГ-17, Су-7Б, Су-7У, Су-7БМ, Су-24 и др. Налетал около 1,3 тыс. часов. Кроме того, выполнил более 300 прыжков с парашютом и получил квалификацию инструктора парашютно-десантной подготовки.
В отряде космонавтов
22 апреля 1989 г. был зачислен в отряд космонавтов Центра подготовки космонавтов (ЦПК) им. Ю. А. Гагарина. Пройдя курс общекосмической подготовки, получил в апреле 1991 г. квалификацию "космонавт-испытатель". С 1999 г. был инструктором-космонавтом-испытателем, с февраля 2012 г. - инструктором-космонавтом-испытателем 1 класса отряда космонавтов. Одновременно в 2012-2015 гг. занимал должность начальника 3-го управления ЦПК.
В свой первый космический полет отправился 13 августа 1998 г. в качестве командира корабля "Союз ТМ-28" и 26-й основной экспедиции на орбитальную станцию "Мир". Совершил один выход в открытый космос и один - в разгерметизированный модуль "Спектр" (так называемый выход в "закрытый" космос). На Землю вернулся 28 февраля 1999 г.
19 апреля - 24 октября 2004 г. был командиром корабля "Союз ТМА-4" и 9-й основной экспедиции на Международную космическую станцию (МКС), четыре раза выходил в открытый космос.
Во время третьего полета, с 26 марта по 11 октября 2009 г., возглавлял первый расширенный экипаж МКС из шести человек (ранее в составе основных экспедиций на станции работали по трое космонавтов/астронавтов). Являлся командиром корабля "Союз ТМА-14" и экспедиции МКС-19/20, выполнил два выхода в открытый космос.
Четвертый полет проходил с 15 мая 2012 г. по 17 сентября 2012 г. Геннадий Падалка был командиром "Союза ТМА-04", бортинженером экспедиции МКС-31 и командиром МКС-32. Один раз выходил в открытый космос.
В пятый раз полетел в космос 27 марта 2015 г. в качестве командира корабля "Союз ТМА-16М". Работал на МКС бортинженером 43-й экспедиции и командиром 44-й, совершил один выход в открытый космос с борта станции. Спустя пять с половиной месяцев, 12 сентября, возвратился на Землю абсолютным мировым рекордсменом по общей продолжительности космических полетов - 878 суток 11 часов 29 минут 24 секунды (рекорд был утвержден Международной авиационной федерацией 15 апреля 2016 г. под номером 17803). Геннадий Падалка побил прежнее достижение (803 суток 9 часов 39 минут 9 секунд, за шесть полетов), установленное в 2005 г. также российским космонавтом Сергеем Крикалевым.
В ходе пяти полетов он совершил в общей сложности 10 выходов в открытый космос (включая работу в разгерметизированном модуле "Спектр") суммарной продолжительностью 38 часов 39 минут.
22 апреля 2017 г. Геннадий Падалка объявил об уходе из отряда космонавтов. 28 апреля того же года он был освобожден от должности инструктора-космонавта-испытателя 1 класса и уволен из ЦПК.
Член Ассоциации исследователей космоса (Association of Space Explorers).
Звания, награды
Геннадий Падалка - полковник ВВС РФ в запасе (с марта 2009 г.), военный летчик 1-го класса (1982), космонавт 1-го класса.
Герой Российской Федерации (1999). Лауреат премии правительства РФ 2001 г. в области науки и техники. Награжден орденами "За заслуги перед Отечеством" II, III и IV степеней (2014, 2010, 2005), медалью "За заслуги в освоении космоса" (2011). Командор ордена Короны (Бельгия; 2011). Имеет орден "Достык" II степени (Казахстан; 2015).
Отмечен ведомственными наградами Роскосмоса ("Знак Королева", "Знак Гагарина", Знак "За международное сотрудничество в области космонавтики"), медалями НАСА (США).
Летчик-космонавт РФ (1999). Почетный гражданин Краснодара (1998).
Увлекается игровыми видами спорта, бегом, плаванием, лыжами, бадминтоном, парашютным спортом, альпинизмом. В апреле 2005 г. участвовал в полете на воздушном шаре "Святая Русь" над Северным полюсом.