Po śmierci Piusa VIII, na konklawe po pięćdziesięciu dniach obrad na papieża został wybrany Bartolomeo Alberto Cappellari i przyjął imię Grzegorz XVI. Ponieważ nie był biskupem w momencie wyboru, jednocześnie został konsekrowany i intronizowany.
Za pontyfikatu Grzegorza XVI niepodległość uzyskiwały państwa południowoamerykańskie. Papież oznajmił, że w sprawach kościelnych Stolica Apostolska będzie negocjowała z rządem faktycznie sprawującym władzę. Papież Grzegorz XVI w brewe "In supremo" z 3 grudnia 1839 r. potępił niewolnictwo i sprzedaż niewolników jako niegodne chrześcijan. Za pontyfikatu Grzegorza XVI doszło do rozkładu Państwa Kościelnego.
Grzegorz XVI ocenił polskie powstanie z 1830r. przeciwko carowi Rosji jako część rewolucji europejskiej, skierowanej dla obalenia legalnej władzy. Papież w encyklice "Cum primum" z 9 czerwca 1932 r. napomniał polskich biskupów. Duchowieństwo miało podporządkować się władzy zaborców i zachęcać do tego lud.
Grzegorz XVI powiększył Muzeum Watykańskie, ukończył budowę Pinakoteki, utworzył muzeum etruskie i egipskie w Watykanie oraz muzeum chrześcijaństwa na Lateranie.
Grzegorz XVI zmarł w Rzymie i został pochowany w bazylice św. Piotra.