Анатолий Александрович Гущин появился на свет 30 ноября 1976 года в Новочебоксарске, в семье слесаря и работницы буфета, и был одним из шестерых детей. У Анатолия русский и чувашские корни. Гущин с детства проявлял актерский талант, занимался в творческой студии, участвовал в школьных постановках. Получив среднее образование, Анатолий перебрался в Москву, где стал студентом Высшего театрального училища имени М.С. Щепкина. После чего стал членом труппы московского театра «Содружество актеров Таганки», под руководством Николая Губенко.
Дебютом Гущина на большом экране в 2002 году стала военная драма о разведчиках во время Великой Отечественной Войны «Звезда». За ней последовала работа в боевике о борьбе с контрабандистами «Фейерверк», трагикомедии в вытрезвителе «А поутру они проснулись», боевике о приключениях в лесу «Егерь», триллере о том, как становятся убийцами «Ангел на обочине», историческом боевике о боях за Белоруссию «На безымянной высоте», комедии ситуаций «Hello, Дохлый!», драме о нефтедобытчиках «Буровая», военной драме о подлостях на поле боя «Риорита», мелодраме о судьбе одной отдельно взятой семьи «Когда зацветет багульник», мелодраме о кризисе среднего возраста «Дамский гамбит», детективной драме о пресс службе МВД «Срочно в номер 3: На службе закона», мелодраме о перевернутой семье «Вверх тормашками», биографической драме о великом космонавте «Гагарин. Первый в космосе», мелодраме «Я – Ангина», приключенческом триллере по мотивам бессмертного произведения «Вий».
Помимо этого, Анатолий принимал участие в съемках таких многосерийных картин, как «Дальнобойщики», «Приключения мага», «Пепел Феникса», «Гибель Империи», «Есенин», «Грозовые ворота», «Офицеры», «Приключения солдата Ивана Чонкина», «Опер Крюк», «Знахарь», «Суд», «Пуля-дура 3: Агент для наследницы», «Похищение Богини», «Сделано в СССР», «Москва. Три вокзала 2», «Черные волки», «Товарищ Сталин», «Подстава», «Привет от Катюши», «Сын отца народов», «Гетеры майора Соколова», «Чиста вода у истока», «Танкисты своих не бросают».
Анатолий был дважды женат. Его единственный официальный брак состоялся еще в студенческие годы, но не продлился долго, хотя у пары родился первенец Даниил. Второй гражданской женой Гущина стала театральная актриса Виктория Захарова, с которой они воспитывали ее сына от первого брака Егора.
Зимой 2014 года актер стал участником скандала в одном из ресторанов столицы, где вследствие своего неадекватного поведения был задержан полицией и получил административный штраф.