Глеб Поспелов родился 11 января1930 года в семье филолога, профессора Московского университетаГеннадия Николаевича Поспелова (1899—1992) и преподавателия пения средней школы Веры Александровны Токаревой (1902—1994). Прадед по отцовской линии Иван Григорьевич Поспелов (1821—1910) — протоиерей Костромского кафедрального собора, известный церковный писатель, дед — Николай Иванович (1864—1958), преподаватель литературы в Тульской губернии, автор учебника по литературы для 8-го класса средней школы, который выдержал 14 изданий[2]. Дядя по матери — этнограф С. А. Токарев (1899—1985).
В 1983 году защитил диссертацию на соискание степени доктора искусствоведения по теме: «Московская живопись 1910-х годов и городской фольклор», но защита не была утверждена ВАК по идеологическим причинам. В 1991 году повторно защитил докторскую диссертацию по теме: «Бубновый валет. Примитив и городской фольклор в московской живописи 1910-х годов»[2].
Один из ведущих специалистов по творчеству Михаила Ларионова и Натальи Гончаровой. Соустроитель нескольких выставок Ларионова и Гончаровой в России и за рубежом (в частности, в Центре Помпиду в 1995 и в ГТГ в 2000). В 1987—1988 годах участвовал в процедуре приёма художественного наследия Ларионова во Франции, завещанного художником российским музеям[3].
Поспелов Г. Г. Портретные рисунки Кипренского. — М.: Советский художник, 1960. — 72 с. — 8000 экз.
Поспелов Г. Г. Русский портретный рисунок начала XIX века. — М. : Искусство, 1967. — 215 с.: ил.
Очерки истории советского искусства. 1917—1977. Архитектура. Живопись. Скульптура. Графика / Ред. Г. Поспелов. — М.: Советский художник, 1980. — 264 с. — 35 000 экз.
Pospelow G. Karo-Bube. Aus der Geschichte der Moskauer Malerei zu Beginn des 20. Jahrhunderts. — Dresden: VEB Verlag der Kunst Dresden, 1985. — 228 p.
Очерки истории искусства / Ред. Николай Григорович, Глеб Поспелов. — М.: Советский художник, 1987. — 464 с. — 25 000 экз.
Поспелов Г. Г. Русский рисунок XVIII — начала XX века / Составители Юлия Забродина, Евгения Плотникова. — Л.: Аврора, 1989. — 206 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-7300-0262-9.
Russian Drawings 18th to Early 20th Century / G. Pospelov, J. Zabrodina, E. Plotnikova. — Leningrad: Aurora, 1989. — 200 p. — ISBN 5-7300-0259-9.
Поспелов Г. Г. Бубновый валет. Примитив и городской фольклор в московской живописи 1910-х годов. — 2-е изд.. — М.: Пинакотека, 2008. — 288 с. — (3000). — ISBN 978-5-903888-01-6.
О концепциях артистизма и подвижничества в русском искусстве XIX — начала XX века // Советское искусствознание, 1981/1.
Поспелов Г. Г. «Равновесие танца» или «Огородное пугало»?: Лучизм Ларионова: от плоскости к пространству // Н. Гончарова, М. Ларионов: Исследования и публикации. Сборник статей / Комиссия по изучению искусства авангарда 1910—1920-х гг.. — М.: Наука, 2001. — С. 22—30. — ISBN 5-02-022615-7.
Поспелов Г. Г. Итальянские пейзажи А. Иванова (рус.) // Пинакотека. — М., 2003. — № 16—17.
«Двенадцать» Блока в иллюстрациях Ларионова (из собрания Государственной Третьяковской галереи) // Вестник истории, литературы, искусства. М., 2005;
Рисунки Пушкина. Диалог с Абрамом Эфросом. // Русское искусство, 1/2006. вариант: Вестник истории, литературы, искусства. М., 2007;
Рисунки Владимира Стерлигова // Собрание. 2007. № 4;
Вариант в кн: Владимир Стерлигов. И после квадрата я поставил чашу. М., 2010.
О судьбе наследия Михаила Ларионова// История «Русского балета», реальная и фантастическая в рисунках, мемуарах и фотографиях из архива Михаила Ларионова. М.: Издательская программа интерроса. 2009;
Der Nachlass von Natalja Gontscharova// Natalja Gontscharova. Zwischen russischer Tradition und europaischer Moderne. Russelsheim. 2009.