Giorgio Bonsanti è nato a Firenze il 25 settembre 1944.

Si è laureato in Storia dell'Arte all'Università di Firenze nel giugno 1970. Dal 1968 al 1974 è stato assistente del direttore nella Casa  Buonarroti a Firenze, collaborando sia alla sistemazione del Museo, che alla grande pubblicazione del Corpus dei Disegni di Michelangelo. Dal 1974 al 1979 è stato a Modena, come Soprintendente Reggente e Direttore della Galleria Estense. Dal 1979 al 1988, di nuovo a Firenze, è stato e Direttore delle Cappelle Medicee, del Museo di San Marco, della  Galleria dell'Accademia, dell'Ufficio Restauri.  Ha diretto il restauro, fra gli altri, del Tondo Doni di Michelangelo agli Uffizi e degli affreschi del Beato Angelico nel Convento di San Marco. Dal marzo 1988 fino al marzo 2000 è stato Soprintendente dell'Opificio delle Pietre e Dure e Laboratori di Restauro di Firenze. E’ stato all’origine dell’approvazione della Legge di Istituzione della Scuola di restauro presso l’Opificio. E’ uno dei redattori e firmatari del Documento Europeo di Pavia sulla nuova figura professionale del restauratore, e del Documento ICOMOS sulla conservazione dei dipinti murali. In questo periodo ha avuto responsabilità nel restauro, fra i tanti, degli affreschi di Piero della Francesca ad Arezzo, di quelli della Cupola del Duomo di Firenze di Vasari e Zuccari, del Parmigianino a Fontanellato (Parma), di Pietro da Cortona a Palazzo Pitti, delle statue di Orsanmichele e dell'Opera del Duomo (Donatello, Ghiberti, Verrocchio, Nanni di Banco ecc.), dell'Annunciazione Cavalcanti di Donatello e dei Monumenti funebri di Leonardo Bruni (Bernardo Rossellino) e Carlo Marsuppini (Desiderio da Settignano) in Santa Croce a Firenze, della Porta del Paradiso di Ghiberti, della Croce di Santa Maria Novella e della Madonna di San Giorgio alla Costa di Giotto, della Madonna del Baldacchino di Raffaello, della Decollazione del Battista di Caravaggio, delle Storie di Enrico IV di Rubens, dell’Incoronazione della Vergine del Botticelli, e molti altri. È stato curatore di numerosissime mostre tra cui ricordiamo: Donatello e i Suoi (con Alan Darr di Detroit, Firenze 1986); Raffaello e Altri (Firenze 1990); Arte  del Rinascimento e Restauro (Kyoto-Tokyo-Nagoya 1991); Emozioni in Terracotta (con Fr. Piccinini), Modena 2009.

Nel 2000 è divenuto Professore di prima fascia all'Università di Torino, trasferendosi a Firenze dal 2004 al 2010. Ha pubblicato ampiamente in  riviste scientifiche italiane e straniere, ha una rubrica ne Il giornale dell’Arte. E' autore di numerosissimi studi scientifici su Giotto, Beato Angelico, Michael Pacher, Donatello, Michelangelo, Antonio Begarelli e altri artisti fra Trecento e Seicento.

Dal 1992 al 2000 ha fatto parte del Consiglio Scientifico dell'Istituto Courtauld dell'Università di Londra per la Conservazione Dipinti Murali, è stato membro della Commissione per la conservazione del Louvre, è uno dei redattori e firmatari del Documento Europeo di Pavia sulla nuova figura professionale del restauratore. Dal 1998 al 2006 è stato membro della Commissione Scientifica per la tutela del Patrimonio Artistico della Presidenza della Repubblica Italiana.

Dal  2005 al 2024 è stato membro della Commissione per la Conservazione del Museo del Louvre.

Dal  2016  al 2021 è stato  Presidente della Commissione Tecnica interministeriale per le Attività Istruttorie finalizzate all’Accreditamento delle Istituzioni Formative e per la vigilanza sull’insegnamento del Restauro. Dal 2017 è Segretario Generale dell'Accademia delle Arti del Disegno di Firenze.