Родился 22 января (4 февраля) 1910 года в деревне Бобровинки ныне Кораблинского района Рязанской области. Русский. Окончил 7 классов церковно-приходской школы. С 1926 года работал молотобойцем на заводе в Ряжске, затем — слесарем на заводе «Красная Звезда» в Ленинграде.
В армии с июня 1932 года. В 1933 году Ленинградскую окончил военно-теоретическую школу ВВС, в 1936 году — Ейское военную авиационную школу морских лётчиков. После окончания Ейской военной школы летчиков был оставлен служить при школе к качестве инструктора, как лучший летчик. Служил в морской авиации (ВВС Черноморского флота), командовал звеном, отрядом. В 1942 году окончил 2 курса Военно-морской академии. Войну он начал на Черноморском флоте. Участвовал в Мариупольском сражении. С Малой земли вывозил последних раненых. Сажал в самолет, чтобы можно было взлететь. Последний взлетал с Малой земли. До мая 1942 года воевал на Черноморском и Балтийском фронтах. Защищал города Севастополь, Николаев, .черноморское побережье. В мае 1942 года ороганизуется Североморский флот, и он был переведен на Северный флот и в звании майора, в должности командира полка, имея Героя Советского Союза окончил войну на Северном флоте. В 1946 году поступил в Военно-Воздушную академию им. Ворошилова.
Участник Великой Отечественной войны: в мае 1942-мае 1945 — заместитель командира и командир авиаэскадрильи, помощник командира и командир (с апреля 1944 года) 46-го штурмового авиационного полка ВМФ. До марта 1943 года полк воевал в составе ВВС Черноморского флота, участвовал в обороне Новороссийска. С июня 1943 года полк сражался в составе ВВС Северного флота. Участвовал в обороне Заполярья, Петсамо-Киркенесской операции. Павлов Г. В. первым овладел и применил на флоте топмачтовое бомбометание. Обучил летчиков этому искусству, что помогало с успехом топить немецкие грузовые корабли, танкеры, а главное, спасти жизнь летчикам
14 сентября 1943 года самолёт Г. В. Павлова был подбит. Совершил вынужденную посадку на воду. Вместе со стрелком-радистом Гусевым 12 часов продержался в открытом море на резиновой шлюпке, пока их не обнаружил катер, Первым на Северном флоте в 1944 году открыл боевой счёт потопления транспортов противника методом топмачтового бомбометания. Совершил более 53 боевых вылетов на штурмовике Ил-2, потопил миноносец, 2 транспорта и танкер, повредил сторожевой корабль противника.
За мужество и героизм, проявленные в боях, Указом Президиума Верховного Совета СССР от 6 марта 1945 года майору Павлову Георгию Васильевичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 5073).
После войны до июля 1946 года продолжал командовать полком на Северном флоте. В 1949 году окончил Военно-морскую академию. Командовал минно-торпедным авиаполком, был заместителем командира авиадивизии на Балтике. С 1951 года — командир минно-торпедной авиадивизии на Тихом океане. В 1956—1959 годах — начальник лётно-испытательного центра Научно-испытательном институте № 15 в Феодосии. Руководил лётными испытаниями самолётов, вертолётов и различного авиавооружения для морской авиации. С мая 1959 года генерал-майор авиации Г. В. Павлов — в запасе.
Жил в городе Люберцы Московской области. Работал в отделе вооружения ОКБ Н. И. Камова. Умер 29 июня 2003 года. Похоронен на Старом кладбище в Люберцах.
Генерал-майор авиации (1954). Награждён орденом Ленина (1945), 5 орденами Красного Знамени (1942, 1943, 1944, 1952, 1957), орденом Отечественной войны 1-й степени (1985), 2 орденами Красной Звезды (1947, 1955), медалями.
Бюст Г. В. Павлова установлен на Аллее героев-авиаторов Северного флота в посёлке Сафоново (в черте города Североморск) Мурманской области. Мемориальная доска в его честь установлена на Аллее Славы в городе Ряжск Рязанской области (до революции деревня Бобровинки входила в состав Ряжского уезда).
Бюст Г. В. Павлова, в числе 53-х лётчиков-североморцев, удостоенных звания Героя Советского Союза, установлен в пос. Сафоново на Аллее Героев около музея ВВС СФ.