Foreldrene hans var major Hartvig Kaas Munthe (1766–1830) og Bolette Christine Pavels (1774–1861, datter av presten Peter Pavels). Gerhard Munthe var med gift med Thorborg («Thora») Hansen (1810–1842), deretter med Ragnhild Susanne Hansen (1812–1853), hans svigerinne fra første ekteskap), tredje ekteskap var med Catharine Pauline Suhrland (1823–1869), og fjerde gang var han gift med Ingeborg Dorothea («Dora») Kiønig (1837–1927). Gården Ytre Kroken ved Lustrafjorden hadde farfaren, offiseren Gerhard Munthe, skaffet ved en byttehandel.[5] Kroken er en gammel gård og kjent fra 1200-tallet i Flatøybok.[7]
Munthe begynte på krigsskolen i Christiania i 1807.[10] Han ble offiser (secondløytnant) i 1811 og ble samme år ansatt som detaljør ved den geografiske oppmålingen. Han deltok i felttoget i 1814 som premierløytnant. Munthe deltok ikke kamp fordi han like før krigsutbruddet fikk i oppdrag å lage et kart over krigsskueplassen ved Kongsvinger. Han ble i 1825 kaptein i Bergenske Infanteribrigade. Munthe gikk ut av aktiv militærtjeneste i 1830 på grunn av svekket syn.[10][13]
I 1815 ble han knyttet til den geografiske oppmålingen og deltok i tegningen av et kart over Norge som skulle utgjøre en del av et stort generalkart over Skandinavia i målestokk 1:600000, planlagt av kronprins Carl Johan. Fra 1816 til 1841 var han lærer ved Krigsskolen i militær- og frihåndstegning, stenografi og kalligrafi. På den tiden var det ikke kunstakademi i Norge, og Munthes kurs ved krigsskolen var en av de få steder der bildekunst ble undervist i Norge. Fra 1825 arbeidet han med et kart over i middelalderen og studerte i København sagatekster og jordebøker skrevet på gammelnorsk. I 1837 ga han på oppdrag av staten uten en revidert matrikkel med korrigerte navn på gårder og områder. Dette dannet grunnlag for en oversikt over de viktigste stedsnavn og deres opphav (utgitt 1847). I 1838-39 skrev Munthe de geografiske anmerkningene til Jacob Aalls oversettelse av Snorres kongesagaer.[14] Munthes banebrytende arbeider brukte P.A. Munch i sitt hovedverk om norsk historie. I 1860 deponerte Munthe 165 gamle diplom i Riksarkivet og Johannes Gjerdåker tror at noen av disse kan vært oppbevart på Kroken siden middelalderen.[13][7] I 1836 ble han bestyrer for universitetets samling av diplomer og manuskript. Han var blant annet medlem av Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab.[10]I 1840 ga han ut kartet over Det gamle Norge før 1500[14], som innlegg i Aalls kongesaga.
Fra 1841 til sin død bodde han på slektsgården som gårdbruker. Synsproblemer gjorde at han ga opp de vitenskapelige arbeidene bortsett fra en slektstavle for gården. Ytre Kroken var i Munthes tid et viktig sentrum for bildekunst i Norge.[13] Ytre Kroken ligger på øst-/sørsiden av Lustrafjorden mellom Ornes (med Urnes stavkirke) og Skjolden (ved fylkesvei 331).
Munthe samarbeidet blant annet med den danske maleren Johannes Flintoe og deres reise sommeren 1819 over fjellet fra Hol i Hallingdal via Aurlandsdalen til Sogn markerer begynnelsen på den kunstneriske oppdagelsen av det norske høyfjellet. Det er uklart hvorfor de valgte veien om Hol i stedet for den lettere og vanlige veien over Filefjell der det 20 år tidligere var anlagt en kjørbar «kongevei». Munthe kan ha valgte denne ruten for å kartlegge ukjente områder. Wilhelm Maximilian Carpelan reiste samme sommer over Filefjell. Sommeren 1822 besøkte Munthe Hardanger sammen med Flintoe. På veien tegnet Flintoe skisser av Vøringsfossen og de besøkte Hjølmodalen. De to reiste med båt til Simadalen «der ingen fremmede hadde vært» og de tegnet den store Skykkjedalsfossen. Botanikeren Matthias Numsen Blytt var med til Voss, mens arkitekten Hans Ditlev Franciscus von Linstow var med til Sogn. «Fra Nærøyfjorden» er en av de få kjente tegninger utført av Linstow.[15]
De følgende 20 årene tok Munthe jevnlig med seg kunstnervenner på besøk til familiegården i Sogn. Da han slo seg ned på gården ble han selv vertskap for de norsk nasjonalromantiske kunstnerne.[16]J.C. Dahl besøkte Kroken i 1826 på reise fra Telemark via Hardanger, Voss og Gudvangen. Guðbrandur Vigfússon (1827-1889), islandsk språkprofessor i Oxford, oppholdt seg en tid på Kroken i forbindelse med sin reise gjennom Telemark og Vestlandet i 1854. Vigfússon noterte at det en kveld var 25 mennesker til bords hvorav de fleste var tilreisende. Ivar Aasen kom til Kroken 19. oktober 1942. Aasen noterte at Munthe hadde en stor samling av sjeldne bøker og av islandske og gammelnorske dokumenter.[7]
«Heraldisk-historiske Optegnelser, eller Tillæg og Rettelser til det af «det danske genealogisk-heraldiske Selskab» fra 1782 til 1813 udgivne Adels-Lexicon», Samlinger til det norske folks Sprog og Historie, bind 3 og 4, Christiania 1835-1836
^abcGjerdåker, Johannes (2001). Årbok for Sogn. Kaupanger: Musea i Sogn og Fjordane, De Heibergske samlinger - Sogn folkemuseum.
^Poulsson, Vidar (24. februar 2017). «Gerhard Munthe». Norsk kunstnerleksikon (på norsk). Besøkt 8. juni 2019. «På Kroken i Sogn bodde onkelen, kartograf Gerhard Munthe, som nevøen besøkte somrene 1856 og 1869 og også et par ganger senere.»
^Risa, Gunvor (28. september 2014). «Margrethe Munthe». Norsk biografisk leksikon (på norsk). Besøkt 8. juni 2019.
^abc«Gerhard Munthe d.y. - Allkunne». www.allkunne.no (på norsk). Artikkelen er basert på NRKs Fylkesleksikon for Sogn og Fjordane (2001–2014). Besøkt 8. juni 2019. «Var ein kort periode i 1815 kommandant for Det Tjugumske Kompani i Lærdal. Vart i 1825 kaptein i Bergenske Infanteribrigade, men gjekk ut av aktiv militærteneste i 1830 på grunn av svekka syn.»