Studiò all'Università di Torino dove ebbe come docenti Giuseppe Peano, Gino Fano, Guido Fubini e Corrado Segre (suo lontano parente) e dove si laureò nel 1923 con una tesi di geometria preparata sotto la supervisione di Corrado Segre. A Torino rimase come assistente di meccanica e poi di Geometria, nonché incaricato di analisi; fino al 1926; studiò poi per un anno a Parigi con Élie Joseph Cartan e successivamente divenne assistente di Francesco Severi a Roma.
La produzione scientifica di Beniamino Segre è molto vasta e tutta di alto livello. Egli si definiva cultore della "geometria algebrica nell'indirizzo italiano" e sono più di 300 i suoi lavori sulla geometria e sui settori limitrofi. La vastità dei suoi interessi gli consentì di produrre risultati in molti altri campi e può considerarsi come uno degli ultimi matematici enciclopedici. A lui si deve anche una quindicina di trattati e monografie e un centinaio di articoli di carattere storico, biografico, didattico e divulgativo. Dopo il 1955 egli si concentrò sulle geometrie finite e su questioni che ora sono considerate far parte della combinatoria.
Tra coloro i quali a lui debbono la loro formazione matematica, menzioniamo i suoi assistenti Giuseppe Tallini, Pier Vittorio Ceccherini, Umberto Bartocci, e poi ancora Claudio Pedrini, Massimo Lorenzani.
Fu membro di numerose accademie italiane e straniere e redattore di importanti riviste matematiche. Ottenne vari premi ed onorificenze e ricevette la laurea ad honorem da università italiane ed estere.
Opere
L'UMI ha dedicato alla ristampa di alcuni dei suoi lavori scientifici tre volumi della collana
Opere dei grandi matematici italiani.
I primi due contengono lavori di geometria algebrica, mentre il terzo è
interamente dedicato a lavori di geometria su un campo finito:
B. Segre (1987, 2000): Opere scelte, Voll. I-III, Ed. Cremonese.
