Впервые цирк в Гомеле был построен в 1890-е годы предпринимателем И. Слободовым. Он был деревянным и располагался на Конной площади (где сейчас расположен центральный рынок), здание существовало до 1917 года. Второй цирк в Гомеле был построен в 1926 году, в 1932 году здание было передано театру, а в 1941 году сгорело. В 1950-е годы работал цирк-шапито.

Нынешнее здание цирка, расположенное в центре города, построено в 1972 году. Первое представление в нём состоялось 2 декабря 1972 года. Цирк в плане прямоугольный. Над нижним этажом, объединяющим вестибюль, служебные помещения, гардероб, буфеты и др. располагается чашеобразный амфитеатр, перекрытый покатым сферическим куполом. Сзади к зданию примыкает внутренний дворик, где располагаются вольеры для животных, связанные непосредственно с манежем. В 100 м от здания цирка размещается гостиница для артистов.

Зрительный зал цирка рассчитан на 1544 места, после последней реконструкции 1504. Цирковой сезон длится с сентября по май, в течение которого сменяются пять-шесть программ.

В 1986 году в Гомельском цирке во время представления погибла Ирина Асмус, известная по роли Ириски в телепередаче АБВГДейка.

В 2006 году у здания цирка был реконструирован фонтан, а перед зданием установлен памятник известному клоуну Карандашу.

В октябре 2006 г. Гомельскому госцирку было присвоено звание «Заслуженный коллектив Республики Беларусь»

За период с декабря 1972 по март 2020 года на представлениях Гомельского государственного цирка побывало около 15 миллионов зрителей.
Гомельский цирк появился в числе других сорока новых стационарных цирков, решение о строительстве которых принял Совет Министров СССР в 1964 году. Гомельский цирк — второй после Минского стационарный цирк в Белоруссии.
Проект здания цирка был предназначен для постройки в шести городах Советского Союза: Краснодар, Николаев, Грозный, Запорожье, Гомель, Ставрополь.