国立艺术专科学校（现中央美术学院）国画系，1946年7月进入国立敦煌艺术研究所担任考古组代组长。1950年担任敦煌文物研究所美术组组长、敦煌文物研究所代理所长。1980年担任敦煌文物研究所第一副所长。1982年担任敦煌文物研究所所长。1984年升级为敦煌研究院之后，担任敦煌研究院院长。1986年被聘为东京艺术大学名誉教授，1998年退休担任敦煌研究院荣誉院长。1993年被日本创价大学授予名誉博士学位。主编和组织参于出版的书有《中国美术全集·敦煌壁画（上下）·敦煌彩塑》三卷本，《段文杰敦煌石窟艺术论文集》