Родился в 1076. Старший сын Владимира Мономаха и Гиты Уэссекской, дочери Гарольда II Английского. В христианстве получил имя Гавриил.

В 1088 отец посадил его в Новгороде, где он княжил с 13-летнего возраста, действуя в полном согласии с новгородцами и способствуя укреплению и украшению города. В 1103 им была заложена церковь Благовещенья, а в 1113 — Николо-Дворищенский собор.

В 1093-1095 Мстислав правил в Ростовской земле и сыграл главную роль в борьбе своего отца с князем-изгоем Олегом Святославичем Черниговским, вернувшимся из ссылки в Византию. В 1096 в битве на реке Медведице он разбил брата Олега — Ярослава Святославича, а затем и самого Олега, которому пришлось оставить захваченные им Муром и Рязань и бежать в степь. Позднее Мстислав сам же содействовал примирению его с великим князем, отдавшим ему Муромскую вотчину.

В 1097 на Любечском съезде князей за Мстиславом был "закреплён" Новгород, жители которого любили его. Когда в 1102 Святополк Изяславич, бывший в то время великим князем Киевским, захотел перевести Мстислава из Новгорода, они этого не допустили.

В 1111 Мстислав ходил с отцом на половцев, в 1113 победил чудь, в 1116 завладел ливонским городом Оденпе.

В 1117 Владимир Мономах, ставший великим князем, перевёл Мстислава на княжение в Белгород, поручив Новгород другому своему сыну, Всеволоду.

В 1125, после смерти Владимира Мономаха, Мстислав, в соответствии с новым порядком престолонаследия (от отца к старшему сыну), занял киевский великокняжеский стол и, наладив добрые отношения с киевлянами, занял ведущее положение среди других князей. Он уже не владел большей частью русских земель, поскольку младшие сыновья Мономаха унаследовали самостоятельные княжества: Ярополк получил Переяславль, Юрий Долгорукий — Ростово-Суздальский удел, Андрей Добрый — Волынь, Вячеслав — Смоленск. В 1127 Вячеслав стал князем Турова, а Смоленск уступил сыну Мстислава — Ростиславу.

Однако по отношению к Святославичам и Ростиславичам Мстислав действовал решительно. В 1127 Ярослав Святославич Черниговский был свергнут своим племянником — Всеволодом Ольговичем. Мстислав и его брат Ярополк выступили против Всеволода; в ходе этой войны они захватили Курск и Посемье, где стал править старший сын Мстислава — Изяслав. Вернуть Ярослава на черниговский престол не удалось: Чернигов остался за Всеволодом Ольговичем, а Ярослав получил Муромо-Рязанский удел.

Против стремившихся стать независимыми полоцких князей, сыновей Всеслава Брячиславича, Мстислав в 1127 совершил поход на Полоцк. Были взяты и разграблены города: Стрежев, Лагожск, Изяславль, а в Полоцке непокорный князь Давыд Всеславич был заменён его братом — Рогволодом. В 1128 Рогволод умер, и в Полоцке снова сел Давыд. Во время нового похода в 1129 Мстислав взял в плен трёх оставшихся Всеславичей (Давыда, Святослава и Ростислава) и в 1130 выслал их в Константинополь. Полоцкое княжество он отдал своему сыну — Изяславу.

В его правление происходили также постоянные усобицы в Галицком княжестве из-за передела наследства князей Володаря и Василька Ростиславичей, умерших в 1124, но великий князь в эти усобицы, видимо, не вмешивался.

Владея Киевом, Новгородом (сын Всеволод), Смоленском (сын Ростислав) и Полоцком (сын Изяслав), Мстислав создал в составе русских княжеств сильнейшую державу, обеспечивая контроль над важнейшими городами Руси и главным торговым путём "из варяг в греки".

Разгромом половцев Мстислав обезопасил русские границы, в итоге половцы были загнаны за Дон, за Волгу и за Яик (река Урал). В 1130 чудь была обложена данью, однако новый поход в 1131 закончился поражением у Юрьева. Поход на Литву в 1132 также окончился неудачно — на обратном пути киевляне были разбиты.

Тем не менее военное могущество Мстислава было настолько неоспоримым, что именно он — единственный из всех князей Киевской Руси — заслужил в летописях прозвище "Великий". Брачными союзами со скандинавскими странами и Византией Мстислав закрепил мирное соседство с ними. Однако следуя традиции Всеволодова дома, он позволил Византии играть в делах русской Церкви чрезмерно влиятельную роль, что вредило её самостоятельности.

В 1095 Мстислав женился на Кристине (ум.18.01.1122), дочери шведского короля Инге I, от которой осталось многочисленное потомство.

Старшая дочь Ингеборга вышла замуж за датского князя Кнуда Лаварда и стала матерью датского короля Вальдемара I Великого.

Мальмфрида, была замужем за норвежским королём Сигурдом I, а после — за датским королём Эриком Эмуне.

Добродея-Евпраксия в 1118 вышла замуж за Алексея (1106-1142), сына византийского императора Иоанна II Комнина.

Браками других дочерей Мстислав породнился с другими ветвями Рюриковичей. Мария стала женой великого князя Киевского Всеволода Ольговича, Рогнеда вышла замуж за князя Волынского Ярослава Святополчича, Ксения вышла замуж за князя Изяславского Брячислава Глебовича.

В 1122 Мстислав женился на дочери новгородского посадника Дмитрия Завидича. Его дочь от этого брака, Ефросинья (1130-1186), вышла замуж за короля Венгрии Гезу II.

Умер Мстислав 14.04.1132, передав киевский великокняжеский престол своему брату Ярополку Владимировичу.

Сыновья Мстислава: Всеволод (ум. 1138), Изяслав (1097-1154), Ростислав (ок.1108-1167), Святополк (ум.1154), и Владимир (1132-1171) от второго брака — стали правителями самостоятельных княжеств и в дальнейшем выступали против своих дядьёв Мономаховичей в борьбе за великокняжеский престол.