一位首领段日陆眷之孙，前任首领段牙的远房堂兄弟。325年，因段牙迁都一事导致部众不满，段辽即以之为罪状率领部众进攻，杀死段牙，自立为首领。段辽继位后，数度与慕容部鲜卑作战。337年，又屡犯后赵边界。原慕容部首领，时已称燕王的前燕慕容皝因此与后赵帝石虎约定次年联军进攻段部。338年，在二国的夹击下，段部鲜卑的辽西公国政权覆灭，段辽向前燕投降。段辽投降后，慕容皝原以上宾之礼待之，不料次年（339年），段辽意图谋反，失败被杀，人头被送往后赵。