Роден е на 2 април 1865 година во с. Варош, Прилепско. Образованието го стекнал во Прилеп, Битола и во Солунската егзархиска гимназија, од каде што во 1885 година бил исклучен заедно со група свои соученици.
Учителствувал во Штип, Скопје, Битола и Солун. Во Битола, заедно со Пере Тошев, формирал револуционерен кружок, кој подоцна станал една од основите за ширењето на револуционерното движење. Во 1896 година ја објавил својата позната книга „Материјали за проучување на Македонија“, која претставува едно од најзначајните дела за географијата, етнографијата и состојбите во Македонија од тоа време.
По основањето на ТМОРО станал член на нејзиниот Централен комитет. Истата 1896 година, заедно со Гоце Делчев, го изработил Уставот и Правилникот на Организацијата.
Од 1896 до 1902 година, заедно со Гоце Делчев, бил задграничен претставник на ТМОРО во Софија, каде што работел на снабдување на Организацијата со оружје, средства и кадри.
За време на Илинденското востание учествувал со голема чета во борбите во Прилепско-Мариовскиот крај. На Рилскиот конгрес на ВМРО во 1905 година повторно бил избран за член на Задграничното претставништво во Софија.
По Првата светска војна останал активен во македонското движење и бил една од најистакнатите личности на ВМРО.
Убиен е на 28 јуни 1921 година во Софија.
Ѓорче Петров останува запаметен како еден од најзначајните идеолози, организатори и основоположници на македонското револуционерно движење.