Né en Roumanie dans une famille de confession juive, Gilles Segal émigre en France dès l’après-guerre et débute à la scène en 1949 auprès du mime Marceau. Jean-Louis Barrault le repère et l’engage à l’Odéon-Théâtre de France, où Gilles Segal joue Molière, Eschyle et Shakespeare.
Le théâtre est vraiment son univers, et on le verra également dans des spectacles aussi divers que Suzanna Andler de Marguerite Duras (mis en scène par Tania Balachova, 1969), Le Cid de Corneille (mis en scène par Gérard Desarthe, 1988), Platonov d’Anton Tchekhov (mis en scène par Alain Françon, 2005), ou bien encore Fin de partie de Samuel Beckett (mis en scène par Charles Berling, 2008).
Également metteur en scène, romancier et scénariste, Gilles Segal connaît la consécration en tant que dramaturge avec sa pièce Monsieur Schpill et Monsieur Tippeton, qui obtient en 1995 le Prix SACD des Nouveaux Talents puis en 1996 les Molières du meilleur auteur et du meilleur spectacle de théâtre subventionné.
Gilles Segal s’impose par ailleurs dans de nombreux seconds rôles au cinéma, après avoir débuté dans le court-métrage Le second souffle (1959) de Yannick Bellon. On l’aperçoit dansTopkapi (1964) de Jules Dassin, Promenade avec l’amour et la mort (1969) de John Huston et L’aveu (1970) de Costa-Gavras.
Il est également dirigé par Philippe Labro, Edouard Molinaro, Bertrand Blier, Françoise Sagan et Guillermo del Toro, qui lui confie le rôle du professeur « Broom » Bruttenholm dans Hellboy (2004) et Hellboy 2 (2008). Son dernier rôle au grand écran est celui de l’oncle de Marina Hands dans Une exécution ordinaire (2010) de Marc Dugain.
Gilles Segal a en outre été très actif à la télévision, où il a notamment collaboré avec Stellio Lorenzi, François Villiers et Irène Jouannet.
