El delantero de 33 años, comenzó su carrera las divisiones inferiores de River Plate, donde debutó profesionalmente en el año 2002, pero nunca logró asentarse como titular; a pesar de esto logra salir campeón del Torneo Clausura 2003.
En 2003, llegó a préstamo al Club Atlético Racing Club. Allí formó un más que interesante tridente de atacantes junto a Mariano González y Lisandro López.
Luego de su gran nivel en La Academia, regresó a River Plate donde participó en la temporada 2004-05. Después de no volver a tener lugar, fue cedido al Club de Fútbol Monterrey en el que permaneció de 2006 a 2007.
En 2007, regresó a Argentina, esta vez vistiendo la camiseta de San Lorenzo de Almagro ya que en River Plate, le habían cerrado las puertas definitivamente. Gastón Fernández jugó a un gran nivel en su nuevo equipo, con el que se proclamó campeón del Torneo Clausura 2007, siendo figura y goleador del equipo con 9 tantos.
El 18 de diciembre de 2007 volvió al fútbol mexicano pero en este caso a Tigres. En su nuevo equipo anotó 11 goles en 24 encuentros.
En la temporada 2008/2009 regresó a Estudiantes de La Plata por segunda vez, en donde logró su único título internacional a nivel personal, que fue la Copa Libertadores 2009. Además de haber convertido 7 goles en 48 partidos jugados.
Al año siguiente debió volver a Tigres, pero despues de varios inconvenientes logró una salida del club muy polémica que le costó caro, el TAS le impone una multa y una sanción por lo que se perderá el Torneo Inicial 2013.
En 2014 para no meter a Estudiantes en la polémica decide irse del club; ahí es fichado por el Portland Timbers, en el club estadounidense disputó 53 partidos y marcó 9 goles.
El 3 de agosto de 2015 se hace oficial su vuelta a Estudiantes de la Plata ocupando el puesto vacante de Guido Carrillo.
El 28 de Mayo de 2016, tras clasificar a la Copa Libertadores de América con Estudiantes, luego de vencer a Godoy Cruz por 1-0, entre lágrimas le anuncia a la prensa que tomó la decisión de abandonar el club por una oferta imposible de rechazar.
Tal monto económico era propuesto por Universidad de Chile, el dato interesante es que debutó en el club chileno justamente frente a su ex club, Estudiantes de La Plata. El argentino, disputó 60 minutos en el empate 2-2.
El 20 de Marzo del 2017 tras haber transcurrido pocas fechas y ya haber disputado partidos con Universidad De Chile se anuncia como concretado su traspaso al Gremio de Porto Alegre. Es considerado campeón con Universidad de Chile debido a que fue inscrito y jugó las primeras fechas de dicho campeonato.
Finalmente se concretó su cuarto regreso a Estudiantes de La Plata, en donde todavía no pudo encontrar su buen nivel futbolístico que es lo que lo caracteriza, jugó 10 partidos y solo anotó 1 gol, pero el segundo semestre y un nuevo año están cerca, tiene el tiempo suficiente para revertir esta situación.