Na de dood van paus Clemens IV was de zetel van Petrus bijna drie jaar lang vacant geweest als gevolg van strijd tussen Franse en Italiaanse kardinalen. Uiteindelijk besloten de inwoners van Viterbo, waar het conclaaf bijeen was, de kardinalen op te sluiten en op water en brood te zetten, totdat zij een paus gekozen zouden hebben. Als compromiskandidaat werd de Luikse aartsdiaken van Italiaanse afkomst Tebaldo Visconti op 1 september 1271 gekozen in het Petrusambt. Hij was op dat moment druk bezig met zijn deelname aan de Negende Kruistocht en verbleef in Akko, waar hem het bericht van zijn nieuwe taak bereikte. Omdat de keus was gevallen op een diaken, werd hij na zijn aankomst in Rome op 13 maart eerst tot priester gewijd (19 maart). Op 27 maart 1272 werd hij als paus Gregorius X geïntroniseerd.