Γεννήθηκε στον Πειραιά το 1912 και πέρασε τα παιδικά του χρόνια στη Λάρνακα της Κύπρου, πατρίδα του πατέρα του. Διατήρησε στενές σχέσεις με την Κύπρο, σε όλη του τη ζωή. Σπούδασε Νομικά και Πολιτικές Επιστήμες στο Πανεπιστήμιο Αθηνών και εργάσθηκε στην Διπλωματική Υπηρεσία του Υπουργείου Εξωτερικών από το 1946 έως το 1958. Παράλληλα ζωγράφιζε και συμμετείχε ενεργά στην ελληνική καλλιτεχνική ζωή, χωρίς να κάνει ποτέ συστηματικές σπουδές ζωγραφικής. Ξεκίνησε την εκθεσιακή του δραστηριότητα το 1948, με την καλλιτεχνική ομάδα Αρμός, της οποίας υπήρξε ιδρυτικό μέλος. Η επαφή του με τα σύγχρονα καλλιτεχνικά ρεύματα έγινε στενότερη κατά τη διετία 1950-52, όταν ζούσε στο Παρίσι ως Γραμματέας του εκεί Ελληνικού Προξενείου. Η πρώτη του ατομική έκθεση έγινε στην Αθήνα (1954, Ιλισσός).
Το 1959, αφού αποχώρησε από το διπλωματικό σώμα, εξελέγη Καθηγητής στην ΑΣΚΤ της Αθήνας, όπου διετέλεσε Διευθυντής (1975-77) και Πρύτανης (1977-78). Δίδαξε στη Σχολή έως το 1982.
Η ζωγραφική του, αν και παρουσιάζει κάποια κοινά στοιχεία με την τέχνη της γενιάς του, ξεχωρίζει για την τολμηρή χρήση του χρώματος και την ελευθερία στην απόδοση των μορφών. Η άμεση αποτύπωση οπτικών ερεθισμάτων συνδυάζεται με εξπρεσιονιστικές εντάσεις, αναδεικνύοντας την ψυχολογική διάσταση των έργων και την ιδιαίτερη εικαστική τους ποιότητα. Χαρακτηριστικό του προσωπικού του ύφους είναι το πλάσιμο της μορφής με νευρώδεις πινελιές, που συχνά λειτουργούν παραμορφωτικά, χωρίς να διαλύουν τη δομή της εικόνας. Έχει ζωγραφίσει τοπία, νεκρές φύσεις και πολλές προσωπογραφίες φίλων του και γνωστών προσωπικοτήτων, αλλά τα προσφιλέστερα θέματά του είναι οι γυναικείες φιγούρες και το γυμνό.
Ασχολήθηκε επίσης με τη σκηνογραφία και με τη γλυπτική σε πηλό. Δημοσίευσε λογοτεχνικά κείμενα σε περιοδικά και εξέδωσε μια συλλογή διηγημάτων (1947) και πέντε ποιητικές συλλογές (1989, 1990, 1993, 1995 και 2003).
Παρουσίασε το έργο του σε ατομικές και ομαδικές εκθέσεις, στην Ελλάδα, την Κύπρο, σε πολλές ευρωπαϊκές πόλεις και στη Νέα Υόρκη. Συμμετείχε στην 3η και 4η Μπιενάλε του Sao Paulo (1955 και 1957, με εύφημο μνεία), και στις Μπιενάλε της Αλεξάνδρειας (1961) και της Βενετίας (1966). Το 1986 παρουσιάστηκε η πρώτη αναδρομική του έκθεση στην Εθνική Πινακοθήκη. Το 1995 τιμήθηκε με το Αριστείο Γραμμάτων και Τεχνών της Κύπρου και με το Αριστείο Καλών Τεχνών της Ακαδημίας Αθηνών. Επτά χρόνια μετά το θάνατό του (Αθήνα, 2003) πραγματοποιήθηκε η τελευταία αναδρομική έκθεση του έργου του (Γιώργος Μαυροΐδης: Ανθρωποκεντρική ζωγραφική 1947-2003, Ίδρυμα Β. & Μ. Θεοχαράκη, 2010).