Юрист, один из основателей социологической школы в гражданском праве. Родился в Тифлисе, в дворянской семье. В 1870 г. окончил юридический факультет Московского университета. В 1873 г. уехал за границу для изучения права и подготовки к магистерскому экзамену. В 1880–1884 гг. — доцент кафедры гражданского права Новороссийского университета в Одессе. В 1884–1899 гг. — экстраординарный профессор кафедры гражданского права Московского университета. В 1899 г. оставил кафедру по настоянию министра народного просвещения и уехал в Париж, где принимал активное участие в деятельности Высшей школы общественных наук, основанной выдающимся социологом М. М. Ковалевским. В 1906–1917 гг. — экстраординарный профессор гражданского права Санкт-Петербургского политехнического института. После Октябрьской революции 1917 г. занимал должность ректора Ереванского университета, был профессором Тифлисского политехнического института.
Сферу научных интересов Ю. С. Гамбарова составляли проблемы теории государства и права, а также гражданского права. Он был одним из последовательных представителей социальной юриспруденции в России, сторонником сравнительно-исторического метода изучения права. В его работах изложение учения об отдельных институтах гражданского права сочеталось с разбором общих проблем философского характера. Им был разработан "Курс гражданского права", куда он включил не только русское, но и "общее гражданское право", которое "получается в осадке развития его отдельных институтов и доктрин у всех народов, стоящих в более-менее сходных условиях жизни". Он также уделял большое внимание работам зарубежных правоведов; под его редакцией вышли такие работы, как "Гражданское положение женщины с древнейших времен" П. Жида и "Общая теория права" Ф. Регельсбергера.