東京都目黒で生まれ、山形県米沢で育つ。
昭和35年、ジャズ専門誌 『スウィング・ジャーナル』 への投稿が認められ、ジャズ評論家としてデビュー。その後、17年間に渡って続いた 『全米TOP40』 （旧ラジオ関東・現ラジオ日本）を始めとするラジオのＤＪ、また、早くからエルヴィス・プレスリーやビートルズを日本に広めるなど、独自の視点によるポップスの評論・解説を手がけ、世に国内外の音楽シーンを紹介し続け、今に至る。
また、作詞家としては、代表的なヒット曲に 『涙の太陽』、『ランナウェイ』、『ハリケーン』、『センチメンタル・ジャーニー』、『ロング・バージョン』、『六本木心中』、『あゝ無情』、『恋におちて』などがあり、「FNS歌謡祭音楽大賞最優秀作詞賞」、「JASRAC賞」、「オリコン　トップディスク賞作詞賞」など、各レコード会社のプラチナ・ディスク、ゴールド・ディスクを数多く受賞。NHKで放映された手塚治虫アニメ主題曲『火の鳥』、WFP（国連食糧計画）支援のゴスペル曲『きずな』がスペシャルオリンピックス日本のサポート・ソングになり、話題を呼ぶ。またディズニー映画「美女と野獣」「アラジン」「ポカホンタス」「ターザン」などの日本語詞も手がけている。
著書には「エルヴィスがすべて」（ブロンズ社）、「湯川れい子の幸福へのパラダイム」（海竜社）、「幸福への共(シンク)時性(ロニシティ)―もっと豊かにもっと健康に生きるための26章」（海竜社）、「幸福への旅立ち(マハーサマーディ)―人生を完璧なものにするための20章」（海竜社）、「幸福になれる結婚―もっといい男(ひと)にめぐり逢いたいあなたへ」（大和出版）、「湯川れい子の今夜もひとりかい」（共同通信社）等があり、2004年10月には、聖路加国際病院名誉院長・理事長の日野原重明氏と共に、音楽が持つ根源的な力を医学、精神、芸術等様々な角度から分析し、分かりやすく解いた初の対論集 『音楽力』 （海竜社）が発売され、既に八版目に入っている。
また、2005年12月には、音楽評論家生活45年、作詞家生活40年を記念して、「湯川れい子のロック50年」（株式会社シンコーミュージック・エンタテインメント）が出版された。