با تأسیس اولین مدرسه جدید در شهرستان خمین، ایشان، به تحصیل در این مدرسه پرداخت و در عنفوان جوانی به سال 1327 برای تحصیل علوم اهل بیت(س) راهی شهر مقدس قم گردید.
در مکتب بزرگان
آیت الله رضوانی پس از طی دوره سطح و سطوح عالی حوزه علمیه قم نزد بزرگانی چون حضرات آیات «سلطانی طباطبایی» و «شیخ عبدالجواد اصفهانی» به دروس خارج فقه و اصول حضرات آیات عظام سید حسین بروجردی، سید محمد محقق داماد و امام خمینی(ره)پیوست.
وی در سال 1332 برای کسب فیض از اساتید حوزه علمیه نجف، راهی عراق شد و از محضر حضرات آیات شاهرودی بهره برد و همزمان به تدریس سطوح عالی علوم حوزوی مشغول گردید. وی ضمن تدریس علوم حوزوی همچون رسائل، مکاسب، خارج فقه و فلسفه در مدرسه بروجردی، مسجد ترک‌ها و مسجد هندی به تحقیق و تألیف آثاری همچون حواشی بر عروة‌الوثقی، کفایة‌الاصول و مکاسب پرداخت.
حمایت از نهضت اسلامی امام خمینی(ره)
آیت‌الله رضوانی در نجف اشرف اقامت داشت که قیام امام خمینی(ره) علیه لایحه استکباری انجمن‌های ایالتی و ولایتی آغاز شد. وی به‌رغم جو غیر سیاسی حوزه علمیه نجف، از جمله روحانیانی بود که به حمایت از نهضت اسلامی امام خمینی(ره) برخاست.
پس از تبعید امام خمینی(ره)، به ترکیه، آیت الله رضوانی به همراه تعدادی از مجتهدان مبارز حوزه علمیه نجف، برای انتقال ایشان به عراق کوشید. سپس با حضور حضرت امام(ره) در نجف اشرف، آیت الله رضوانی با اینکه خود در آن زمان به تدریس مشغول بود، همراه با حضرات آیات شیخ نصرالله خلخالی، راستی کاشانی، مشکینی و... به حلقه درس امام خمینی(ره) پیوست.
وصایت امام خمینی(ره)
در دوران نهضت اسلامی امام خمینی(ره)، آیت الله رضوانی، رابط طلاب انقلابی با معظم له بود. در پی شهادت آیت الله آقا مصطفی خمینی، در پائیز سال 1356 امام خمینی(ره) ،آیت الله رضوانی را همراه با سه تن از علمای بزرگوار به عنوان «وصی» خویش معین کرد و این وصایت تا زمان بازگشت امام خمینی(ره) به میهن اسلامی برقرار بود. متن نامه امام خمینی(ره) به علما و طلاب که در سوم آذر 1356 مصادف با 12 ذى الحجه 1397 و نیز 18 آذر 1356 مصادف با 27 ذى الحجه 1397 خطاب به ایشان، وصایت خویش را تقریر فرموده‌اند، به شرح زیر میباشد:
«بسمه تعالى.12 ذی الحجه 97.
عطف به وصیتى که نمودم و آقایان [حبیب اللَّه] اراکى و [غلامرضا] رضوانى و [سید عباس] خاتمى و [سید جعفر] کریمى را وصى قرار دادم، اگر براى یک نفر یا بیشتر پیشامدى شد که نتوانست قیام به امر کند سایر آقایان به جاى او یک نفر مورد اطمینان و معروف به صحت و امانت را تعیین کنند. مقصود آن است که مادام که به وصیت عمل نشده چهار نفر مورد اطمینان کفیل امر باشند و در غیاب یکى یا دو نفر بقیه آقایان اقدام به عمل کنند تا حاضر شود. از خداوند تعالى توفیق همه را خواستارم.
روح اللَّه الموسوى الخمینى» (صحیفه امام. ج3، ص: 270)
«بسم اللَّه الرحمن الرحیم.
به تاریخ 27 شهر ذى الحجه 1397.
اینجانب روح اللَّه موسوى خمینى، در حال صحت و سلامت، وصى خود قرار دادم حضرات حجج اسلام آقاى آقا شیخ حبیب اللَّه اراکى و آقاى رضوانى خمینى و آقاى آقا سید عباس خاتم یزدى و آقاى آقا سید جعفر کریمى- دامت افاضاتهم- را در امور مربوط به وجوه شرعیه که نزد اینجانب است. تمام وجوهى که نزد خودم و نزد آقاى (شیخ نصرالله) خلخالى است وجوه شرعیه است و یک فلس (پول خرد رایج در عراق) آن مال شخصى که مربوط به ورثه شود نیست مگر یک پاکت که مختصر وجهى در آن است و پشتش نوشته شده: «مال شخص خودم است». آقایان این وجوه را به طور شهریه، به هر نحو صلاح مىدانند، در حوزههاى علمیه مصرف نمایند. صورت وجوه در دفتر اینجانب موجود است؛ و چون وجوه بتدریج مىرسد و صرف مىشود نمىتوانم صورت را بدهم. و اگر عائله اینجانب و مرحوم مصطفى- رحمه اللَّه تعالى- خواستند نجف بمانند، به آنها به مقدار متعارف مخارج بدهند. از خداوند تعالى توفیق و تأیید آقایان را خواستارم. امید است کمال احتیاط را در امور مراعات فرمایند. والسلام علیکم و رحمة اللَّه.
روح اللَّه الموسوى الخمینى» (صحیفه امام، ج3، ص: 280)
در خدمت انقلاب اسلامی
در ماههای نخست پیروزی انقلاب اسلامی، آیت‌الله رضوانی به اقامت خویش در نجف اشرف ادامه داد و برای جلب حمایت حوزه علمیه نجف اشرف از انقلاب اسلامی می‌کوشید. تا اینکه با کودتای صدام حسین علیه حسن البکر، رژیم بعثی عراق، بسیاری از شیعیان و علمای مقیم نجف از جمله آیت‌الله رضوانی را از عراق اخراج کرد.
پس از تصویب و همه پرسی قانون اساسی جمهوری اسلامی ایران، آیت الله رضوانی، از نخستین فقهایی بود که در اول اسفند 1358 با حکم حضرت امام خمینی(ره) به عضویت شورای نگهبان درآمد تا به عنوان فقیهی مبرز برای انطباق مصوبات مجلس شورای اسلامی با شرع مبین اسلام و قانون اساسی و نیز نظارت بر انتخابات در نظام نوپای اسلامی اقدام کند.
متن حکم حضرت امام خمینی(ره) برای معظم له به شرح زیر میباشد:
« بسمه تعالی
جناب حجة الاسلام آقای حاج شیخ غلامرضا رضوانی دامت افاضاته
بنابر اصل نود و یکم قانون اساسی جمهوری اسلامی که بمنظور پاسداری از احکام اسلام و قانون اساسی از نظر عدم مغایرت مصوبات مجلس شورای اسلامی با آنها شورائی بنام شورای نگهبان تشکیل میشود که انتخاب شش نفر از فقهاء عادل و آگاه به مقتضیات زمان و مسائل روز از این شورا بعهده اینجانب میباشد لذا جنابعالی را بعنوان یکی از شش فقیه بعضویت شورای نگهبان منصوب مینمایم. از خداوند متعال موفقیت هر چه بیشتر شما را امیدوارم.
روح الله الموسوی الخمینی
اول اسفند ماه 1358 برابر3 ربیع الثانی 1400»
آیت الله رضوانی به مدت سه سال در شورای نگهبان، انجام وظیفه نمود. از آنجایی که طبق اصل 92 قانون اساسی «... در نخستین دوره پس از گذشتن سه سال، نیمی از اعضا به قید قرعه تغییر می یابند...» آیت الله رضوانی به قید قرعه از این نهاد خارج شد. وی سپس به ریاست دیوان عدالت اداری منصوب گردید.
جانشین آیت الله خوانساری در امامت مسجد سید عزیزالله
در پی رحلت عالم ربانی، آیت الله سید احمد خوانساری، که در مسجد سید عزیزالله بازار تهران اقامه نماز جماعت می نمود، امام خمینی (ره) در تاریخ 7 اسفند 1363 مصادف با 5 جمادى الثانى 1405، آیت الله رضوانی را طی حکمی به عنوان امام جماعت این مسجد معرفی کردند. اوصافی که حضرت امام در متن این حکم درباره آن مرحوم به کار بردند، قابل توجه و حاکی از میزان اعتماد و اطمینان به وی بود:
«بسم اللَّه الرحمن الرحیم. از آنجا که پس از رحلت تأسفانگیز حضرت آیت اللَّه مرحوم آقاى خوانسارى- رضوان اللَّه علیه- جمعى از مؤمنین از اینجانب خواستهاند که براى امامت مسجد سید عزیز اللَّه یک نفر شخص داراى صلاحیت معرفى نمایم، لذا جناب مستطاب حجت الاسلام آقاى حاج شیخ غلامرضا رضوانى- دامت افاضاته- را که سالهاى طولانى با ایشان نزدیک بودم و ایشان را به علم و تقوا و صلاح و سداد موصوف میدانم، براى این امر شریف معرفى مینمایم. و ایشان وکیل اینجانب میباشند و مؤمنین میتوانند در امور شرعیه به ایشان مراجعه نمایند. امید است ان شاء اللَّه تعالى با عنایت خداوند تعالى و تأیید حضرت بقیة اللَّه- ارواحنا لمقدمه الفداء- در این امر شریف به نحو شایسته موفق و مؤید باشند. والسلام على عباداللَّه الصالحین.»
حضور مجدد در شورای نگهبان
در تابستان سال 1368 آیت ا... یزدی یکی از فقهای شورای نگهبان با حکم مقام معظم رهبری به ریاست قوه قضائیه منصوب گردید و همزمان آیت ا... رضوانی در تاریخ 9 شهریور 1368 توسط مقام معظم رهبری به عضویت شورای نگهبان منصوب گردید. متن این حکم که همراه با تأکید معظم له بر «مراتب علمى و عملى» وی است، به شرح زیر میباشد:
«بسم الله الرّحمن الرّحیم.
آیة الله آقاى حاج شیخ غلامرضا رضوانى (دامت افاضاته)
با توجه به مفاد اصل نود و یکم قانون اساسى جمهورى اسلامى در مورد شوراى نگهبان که به منظور صیانت از احکام مقدّسه اسلام و قانون اساسى و عدم مغایرت مصوّبات مجلس شوراى اسلامى با آنها تشکیل مى‌گردد و نصب فقهاى آن برعهده رهبر است و با معرفت به مراتب علمى و عملى جناب عالى که مورد عنایت خاص امام فقید عظیم الشّأن (رضوان الله تعالى علیه) قرار داشت، شما را به عضویت شوراى مزبور منصوب مى کنم. از خداوند متعال، موفقیت جناب عالى و سایر حضرات اعضاى محترم را در حراست از خط مستقیم اسلام و انقلاب مسألت مى نمایم.
سیّد على خامنه‌اى- 9/6/68»
آیت الله رضوانی تا زمان حیات، در نهاد مقدس شورای نگهبان به پاسداری از حریم اسلام و قانون اساسی اهتمام داشت تا اینکه در شامگاه 30 فروردین 1392 دعوت حق را لبیک گفت.
