พระเจ้ากาวิโลรสสุริยวงศ์ มีพระนามเดิมว่า เจ้าหนานสุริยวงศ์ เป็นพระโอรสในพระเจ้ากาวิละกับแม่เจ้าจันทาราชเทวี ในปี พ.ศ. 2368 ได้รับอิสริยยศเป็น "พระยาเมืองแก้ว"[3] เมื่อพระเจ้ามโหตตรประเทศถึงแก่พิราลัย พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวโปรดเกล้าฯ ให้เลื่อนพระอิสริยยศเป็น "เจ้ากาวิโลรสสุริยวงศ์ ดำรงนพีสีนคร สุนทรทศลักษณเกษตร วรฤทธิ์เดชมหาโยนางคราชวงศาธิบดี เจ้านครเชียงใหม่"[4] เมื่อลงมาเข้าเฝ้าในปี พ.ศ. 2404 ก็ได้รับเพิ่มยศเป็นพระเจ้านครเชียงใหม่ในพระราชทินนามดังนี้ว่า "พระเจ้ากาวิโลรสสุริยวงศ์ ดำรงนพีสีนคร สุนทรทศลักษณเกษตร วรฤทธิเดชศรี โยนางคดไนย ราชวงศาธิบดี เจ้านครเชียงใหม่"[5]

พระเจ้ากาวิโลรสสุริยวงศ์ มีพระเชษฐา พระอนุชา และพระขนิษฐา รวม 5 องค์ มีพระนามตามลำดับ ดังนี้

1. เจ้าราชบุตร (สุริยฆาต ณ เชียงใหม่) - เจ้าไปยกา (ตาทวด) ของหม่อมทิพวัน กฤดากร ณ อยุธยา และหม่อมศรีนวล กฤดากร ณ อยุธยา ในพลเอก พระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าบวรเดช
2. พระเจ้ากาวิโลรสสุริยวงศ์ เจ้าผู้ครองนครเชียงใหม่ องค์ที่ 6
3. เจ้าหนานมหาวงศ์ - พระอัยกา (เจ้าปู่) ในเจ้าจอมมารดาทิพเกษร ในรัชกาลที่ 5 และ พระไปยกา (เจ้าตาทวด) ในพระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมหมื่นสรรควิไสยนรบดี
4. เจ้าคำใส
5. เจ้าหนานไชยเสนา

พระเจ้ากาวิโลรสสุริยวงศ์ เสด็จขึ้นครองนครเชียงใหม่ ใน พ.ศ. 2397 จนกระทั่งถึงแก่พิราลัยในวันที่ 29 มิถุนายน พ.ศ. 2413 รวมระยะเวลาที่ทรงครองนคร 16 ปี