Agrégé de géographie en 1945, professeur de lycée à Laon puis à Paris, il est détaché à l’Orstom (à présent IRD) de 1948 à 1953. Gilles Sautter est élu, en 1961, directeur d’études à la 6e section de l’Ecole pratique des hautes études, devenue ensuite EHESS. Professeur à l’Université Paris 1 depuis 1967, il crée, avec Georges Balandier, compagnon du temps décisif passé au Congo, le Laboratoire de sociologie et géographie africaines du CNRS, berceau du futur Centre d’études africaines.