В вашем случае, наверное, только вручную рисовать простыми примитивами (прямоугольниками, линиями) на
DrawingArea при помощи
DrawingMethods (это под gtk2, но под 3-ий будет аналогично). Маловероятно, что где-то найдется СПЕЦИАЛЬНАЯ библиотека для рисования ИМЕННО гистограмм ИМЕННО под GTK3, притом достаточно легковесная для вас.
Если не существует ТЕХНИЧЕСКИХ ограничений, мешающих пользоваться matplotlib, то вероятно вы придете к тому, чтобы ей воспользоваться. Весь софт на python под GTK, способный рисовать гистограммы так или иначе стоит на matplotlib. Реальных альтернатив, похоже, не существует.