Estudou na Academia de Belas Artes de Lisboa, onde foi aluno de Manuel de Macedo, José Simões de Almeida e Enrique Casanova. Frequentou também a Escola de Artes e Ofícios de Leipzig, como bolseiro do Governo português, onde estudou litografia com Ludwig Nieper. De regresso a Portugal, em 1886, dirigiu a Companhia Nacional Editora e em 1894 foi nomeado professor na Escola Industrial do Príncipe Real. Com o seu nome existem três instituições em Portugal, duas delas na Amadora: a Escola Roque Gameiro (2º e 3º ciclo do Ensino Básico) e a "Casa Roque Gameiro" residência do artista e da família (actualmente espaço de exposições do município); a outra existe em Minde, sua terra Natal: o Centro de Artes e Ofícios Roque Gameiro, que inclui o Museu de Aguarela Roque Gameiro. A maioria das suas obras encontra-se no acervo do Museu de Minde (obras pertencentes ao museu e obras de familiares e da Fundação Gulbenkian em depósito).
Tem colaboração artística em diversas publicações periódicas, como é o caso do jornal humorístico A Comédia Portuguesa, começado a editar em 1988.
Ilustrou, juntamente com Manuel de Macedo (1839-1915), a Grande edição illustrada de Os Lusíadas, publicada em Lisboa, pela Empreza da História de Portugal, em 1900.