Gao begann als Vierjährige das Schwimmen und wurde, nachdem sie mit Turnen begonnen hatte, in der Schule von einem Trainer für Kunst- und Turmspringen entdeckt, der sie zum Wechsel der Sportart bewegte. 1985 wurde sie in den Nationalkader der Volksrepublik China aufgenommen. Bei der Weltmeisterschaft 1986 in Madrid gewann sie bei ihrem internationalen Debüt ihre erste Goldmedaille vom Drei-Meter-Brett. Zwei Jahre später gewann sie die Goldmedaille vom Drei-Meter-Brett bei den Olympischen Spielen 1988 in Seoul. Bei den Asienspielen 1990 in Peking gewann Gao Min zwei Goldmedaillen vom Drei-Meter-Brett und Ein-Meter-Brett. Bei den Weltmeisterschaften 1991 in Perth gewann sie ebenfalls von beiden Brettern den Titel. 1992 nahm Gao an den Olympischen Spielen in Barcelona teil und konnte vom Drei-Meter-Brett erneut die Goldmedaille gewinnen.