Lauréat de l'agrégation d'arabe en 1946, Charles Pellat enseigne d'abord au lycée Louis-le-Grand en 1947, puis à l’École nationale des langues orientales vivantes de 1951 à 1956, et enfin à la Sorbonne de 1956 jusqu’à sa retraite en 1978 comme directeur du département d’islamologie. Il est membre de l’Institut et participe au comité de rédaction de plusieurs revues internationales d’islamologie. Il est notamment l’auteur de L'arabe vivant, Mots arabes groupés d'après le sens et vocabulaire fondamental de l'arabe moderne, Librairie d'Amérique et d'Orient Adrien Maisonneuve, Paris, 1984. À partir de 1956, il succède à Évariste Lévi-Provençal en participant activement à la rédaction et à l’édition des 7 premiers volumes de la seconde édition de l’Encyclopædia of Islam dont il fut l'un des tout premiers éditeurs avec Hamilton A. R. Gibb et Bernard Lewis entre autres. Ses mémoires ont été publiées en 2007 par la librairie Abencérage sous le titre d’Une Vie d’arabisant.