Родился 23 марта 1926 года в грузинском городе Чиатура, Арчил Гомиашвили в своей биографии пережил разные перипетии. После учёбы в Тбилисском художественном техникуме, Гомиашвили начал свою карьеру в театре, но столкнулся с различными неприятностями, включая аресты.
Он пробовал себя в Москве, учась в Школе-студии МХАТ, но скандал в ресторане привёл к его уходу из столицы. Вернувшись в Тбилиси, он присоединился к театру имени К. Марджанишвили, а затем работал в различных театрах Грузии, включая Тбилисский русский театр имени А. С. Грибоедова.
В интервью актёр говорил:
Когда мне было 16 лет, я ехал в поезде и ночью мне приснился сон: я увидел всю свою судьбу, все, что дальше со мной произойдёт, — в подробностях и со всеми деталями. Я следовал этой программе всю жизнь. Я знал: через год добьюсь одного, через два года — другого. Но, зная последующее, я ускорял события. Я выкладывался полностью: я много любил, я был неуёмный, я никогда не уставал…
Почти тридцать лет — это целая жизнь, и я её прожил Остапом и вместе с Остапом. Благодаря этой роли я получил в Москве квартиру, стал популярным человеком. Да и ресторан, названный в честь Остапа, — моё детище. Я нахожу между нами много общего. Я артист, и мне нужен зритель. Остап тоже артист, и ему тоже нужна аудитория. Нет аудитории — и меня ничто не интересует: ни стулья, ни деньги.
Спектакль «Похождение Остапа Бендера», который он поставил в 1958 году в Поти, принёс ему много успеха и популярности. Его моноспектакль, где он играл множество ролей из романа «Золотой телёнок», был популярен во многих городах.
Слава пришла к нему в 1971 году, когда он сыграл роль Остапа Бендера в фильме «12 стульев». В последующие годы он работал в различных театрах, включая театр имени Ленинского комсомола и театр имени Пушкина.
В последние годы жизни Гомиашвили занимался бизнесом, но столкнулся с болезнями, включая рак лёгких. Он скончался 31 мая 2005 года в Москве и был похоронен на Троекуровском кладбище 3 июня 2005 года.