Gaston Veuvenot naît en 1854 à Paris de père inconnu. Sa mère, Julia Veuvenot alors âgé de 21 ans le confie à ses parents qui l’élèvent à Paris. Ce sera d'ailleurs en souvenir de sa dévouée et aimante grand-mère, que l’artiste choisira plus tard le patronyme Leroux pour signer ses œuvres.
Afin de poursuivre ses études, il décide, en 1866, de rejoindre sa mère qui s’était installée à Vienne et avait refait sa vie auprès d’un membre de la diplomatie française. En 1874, il fréquente l'Académie des beaux-arts de Vienne où il reçoit une formation de sculpteur par le directeur de l'académie, Carl Kundmann durant trois ans et suit également l'enseignement de Gustave Deloye.
Libéré de ses obligations militaires, Gaston Leroux est admis en août 1881 dans la section sculpture de l'École des beaux-arts de Paris où il devient l'élève de François Jouffroy.
Leroux expose régulièrement au Salon de Paris, obtenant des mentions honorables en 1882 et 1883, ainsi qu'une médaille de troisième classe en 1885. Il est également récompensé d’une médaille et d’une bourse de voyage en 1885, puis d'autres médailles en 1889 et 1900, aux Salons et aux Expositions universelles. Il sera nommé chevalier de la Légion d'honneur en 1908.
Fortement influencé par l’école orientaliste, ses modèles les plus recherchés s’inscrivent dans ce courant artistique. Son importante renommée lui apporte de nombreuses commandes officielles.
À partir de 1893, il enseigne en qualité de professeur de statuaire à l'École des beaux-arts de Bordeaux et devient le statuaire officiel de la ville. À ce titre, il réalise de nombreuses commandes dont la statue de Tourny sur la place du même nom, les tombeaux des cardinaux à la cathédrale, des monuments aux morts, un nombre important de bustes, notamment ceux des maires de Bordeaux. Il réalise également une importante sculpture en l’hommage de la grande artiste Rosa Bonheur.