Nato in Algeria, in un piccolo centro del dipartimento di Costantina, andò a risiedere con la propria famiglia in Marocco nel 1924. Frequentato il liceo di Casablanca, il giovane Charles prese nel 1935 il suo diploma di studi superiori a Bordeaux, conseguendo anche il diploma di arabo presso l'Institut des Hautes Etudes Marocaines. Aveva dapprima preso a studiare la lingua berbera ma, a causa della prospettiva di sbocchi professionali assai ridotti, si era presto orientato verso la lingua araba.
Fu membro dell'Institut de France e componente prestigioso di diversi comitati di redazione di riviste scientifiche d'Islamistica di diffusione internazionale.
Tra le sue opere più importanti figura Le Milieu bas̩rien et la formation d'al-Ǧah̩iz̩.
Partecipò attivamente alla redazione e all'edizione dei primi 7 volumi della seconda edizione della Encyclopædia of Islam.
Le sue memorie sono state pubblicate nel 2007 dalla Libreria editrice Abencérage sotto il titolo Une Vie d'arabisant.
Opere scelte
La Littérature arabe des origines à l'époque de la dynastie umayyade: leçons professées en arabe / Carlo Alfonso Nallino. Trad. franç. par Charles Pellat d'après la version ital. de Maria Nallino / Carlo Alfonso Nallino, Paris, Maisonneuve, 1950
Le livre des avares / ʿAmr Ibn Baḥr al-Ǧāḥiẓ, Paris, Maisonneuve, 1951 (Islam d'hier et d'aujourd'hui; 10) (Kitāb al-buhalāʾ)
L'arabe vivant. Mots arabes groupes d'apres le sens et vocabulaire fondamental de l'arabe moderne, Paris, 1952.
Langue et littérature arabes, Paris, Colin, 1952
Le milieu baṣrien et la formation de Ǧāḥiẓ, Paris, Adrien Maisonneuve, 1953
Pellat, C./Schmitt, A.: «Liwât» by Charles Pellat. Anonymously published in The Encyclopaedia of Islam, annotated by Arno Schmitt, in: Schmitt, A./Sofer, Jehoeda (ed.): "Sexuality; Eroticism Among Males in Muslim Societies", 1995.