Né à Tabriz, en Iran, de parents arméniens, le Dr Gregorian a fait ses études primaires en Iran et ses études secondaires au Liban. En 1956, il a intégré l'Université de Stanford où il a obtenu son diplôme avec mention en 1958. Il a reçu un doctorat en histoire et en sciences humaines à Stanford en 1964. Le Dr Gregorian a enseigné l'histoire européenne et du Moyen-Orient à la San Francisco State College, à l’Université de Californie à Los Angeles, et l'Université du Texas à Austin.
En 1972, il a rejoint la faculté de l'Université de Pennsylvanie et a été nommé professeur Tarzian d'histoire et professeur d'histoire de l'Asie du Sud. Il a été doyen de la faculté des arts et des sciences de l'Université de Pennsylvanie en 1974 et quatre ans plus tard, il a été son 23e recteur jusqu'en 1981.
Après une carrière universitaire de deux décennies, le Dr Gregorian a dirigé la bibliothèque publique de New York. On lui doit la restauration du statut de la bibliothèque en tant que monument culturel. En 1989, il a été nommé président de l'Université Brown. Au cours de son mandat, il a mené une campagne qui a permis de recueillir plus de 500 millions de dollars, portant la dotation de l'institution au-delà de la barre du milliard de dollars. En outre, quelque 250 cours généraux d'études ont été établis au cours de son mandat de président.
Le Dr Gregorian est le récipiendaire de nombreuses bourses, notamment de la Fondation John Simon Guggenheim, l'American Council of Learned Societies, le Social Science Research Council et l'American Philosophical Society. En 1969, il a reçu le Prix d'enseignement distingué E. Harris Harbison . de la Fondation Danforth. En outre, il a reçu de nombreux diplômes honorifiques et a été décoré par les gouvernements français, italien, autrichien et portugais. Il est lauréat de la Médaille nationale des humanités et de la Médaille de la liberté.
De 1997 à 2021, le Docteur Gregorian a été le douzième président de la Carnegie Corporation de New York, une fondation caritative fondée par Andrew Carnegie. En 2015, il a cofondé l'Initiative Humanitaire Aurora.
Le Dr Vartan Gregorian est décédé en avril 2021.