Jeho matka, Pauline Adèle Uhrich, pocházela z lotrinského městečka Phalsbourgu a byla vnučkou francouzského vojenského velitele Jeana J. A. Uhricha. Gamelinův otec, Zephryn Auguste Joseph Gamelin, byl také vojákem – působil jako armádní inspektor ("Contrôle général des armées") a byl zraněn v bitvě u Solferina (1859). Poté během Druhého císařství, za  režimu Napoleona III., udělal zářivou kariéru.