Althea Gibson werd geboren om 9:00 uur EDT op 25 augustus 1927 in Silver, Clarendon County, South Carolina als zoon van Daniel en Annie Bell Gibson. Althea had twee broers en zussen, een broer, Daniel Jr. (bekend als “Bubba”) en een zus, Mildred.
Gibson speelde tennis terwijl ze naar school ging voor een opleiding. In 1946 verhuisde ze naar Wilmington, North Carolina, om aan haar tennisspel te werken met Dr. Hubert A. Eaton en schreef zich in aan de Williston High School.
In 1958 trok Gibson zich terug uit het amateur tennis. Voordat het open tijdperk van tennis begon, was er geen prijzengeld, anders dan een onkostenvergoeding, en geen sponsorcontracten. Om prijzengeld te kunnen verdienen, moesten tennissers hun amateurstatus opgeven. Omdat er geen professionele tour voor vrouwen was, was Gibson beperkt tot het spelen in een reeks van tentoonstellingstournees.
Volgens Lance Tingay van The Daily Telegraph en de Daily Mail, stond Gibson van 1956 tot 1958 in de wereld top tien, met een hoogtepunt in haar carrière op nr. 1 in 1957 en 1958. Gibson was opgenomen in de eindejaar top tien klassementen uitgegeven door de United States Tennis Association in 1952 en 1953 en van 1955 tot en met 1958. Zij was de hoogst gerangschikte Amerikaanse speelster in 1957 en 1958. In 1957 werd Althea de eerste Afro-Amerikaanse vrouw die Wimbledon won. Zij won opnieuw in 1958. In 1958 verscheen ze als de celebrity challenger in het TV panel show “What’s My Line?”.
In haar pensioen schreef Gibson haar autobiografie en in 1959 nam ze een album op, Althea Gibson Sings, en verscheen ze in de speelfilm The Horse Soldiers. In 1964 werd ze de eerste Afro-Amerikaanse vrouw die speelde in de Ladies Professional Golf Association. In 1971 werd Gibson opgenomen in de International Tennis Hall of Fame, en in 1975 werd ze benoemd tot commissaris voor atletiek van de staat New Jersey. Na 10 jaar als commissaris te hebben gewerkt, ging ze verder in andere openbare functies, waaronder die van lid van de gouverneursraad voor lichamelijke conditie. Op latere leeftijd kreeg ze twee hersenaneurysma’s en in 1992 een beroerte. Een paar jaar later belde Gibson haar voormalige dubbelspelpartner Angela Buxton en vertelde haar dat ze zelfmoord overwoog, omdat ze van een uitkering leefde en de huur en medicijnen niet meer kon betalen. Buxton zorgde ervoor dat een brief in een tennisblad verscheen. Buxton vertelde Gibson niets over de brief, maar de laatste ontving bijna US $1 miljoen van over de hele wereld.
Gibson was twee keer getrouwd. Haar eerste huwelijk met William Darben vond plaats op 17 oktober 1965, maar het paar scheidde in 1976, elf jaar later. Darben overleed in 1995. Ze was ook getrouwd met Sydney Llewellyn op 11 april 1983 en scheidde van hem in 1988.
Op 28 september 2003, op 76-jarige leeftijd, overleed Gibson in East Orange, New Jersey aan de gevolgen van infecties. Zij werd daar begraven op het Rosedale Cemetery, te Orange, New Jersey.
Op de openingsavond van de US Open 2007, de 50e verjaardag van Gibson’s overwinning op de US Championships in 1957 (nu de US Open), werd Gibson opgenomen in het US Open Court of Champions. Zij werd in 1994 opgenomen in de Sports Hall of Fame van New Jersey en in 2009 in de New Jersey Hall of Fame. In september 2009 noemde de stad Wilmington, NC haar nieuwe gemeenschappelijke tenniscomplex het Althea Gibson Tennis Center.