胡国定，1923年4月4日生于浙江鄞县。1943年就读于上海交通大学物理系，大学毕业后，经陈省身先生推荐，1947年9月起在南开大学数学系任教，同时担任中共天津市地下交通站负责人，并任中共南开大学支部委员、支部书记。1957年9月至1960年8月，赴前苏联莫斯科大学数学系进修，从事概率论与信息论的学习研究。回国后，任南开大学数学系副主任、党总支副书记。1979年10月，胡国定先生任南开大学党委副书记、副校长，1984年9月至1987年10月兼任南开大学研究生院院长。80年代中期到90年代中期，还曾兼任南开大学学位评定委员会主席。曾担任国家自然科学基金委员会副主任、中国数学会副理事长、天津市科协主席、天津市数学会理事长等职。
自1981年开始，胡国定先生多次与时任美国数学科学研究所所长陈省身先生联系，商议创建“南开数学研究所”事宜。1985年南开数学研究所成立，胡国定先生任副所长。1992年4月年至1996年3月任所长。胡国定先生始终和陈省身先生一起，为南开数学研究所的建立、建设和发展呕心沥血、殚精竭虑。
胡国定先生是我国最早开拓Shannon信息论研究领域的学术领导人之一，尤其在“信息的度量”、“Shannon的通信模型与编码的基本定理”、“Shannon信息论中的正、反定理”与“Shannon理论的现实意义与应用范围”等领域做出了重大贡献。这些成果在国际上受到高度评价，被称为“胡国定定理”，堪称信息论研究中的经典与奠基工作。曾于1979年和1985年分别获得天津市和教育部科技进步二等奖。此外，胡国定先生致力于推动中国自然科学特别是数学事业的整体发展，努力推动建立“数学天元基金项目”，为中国数学和科学事业的发展做出了积极贡献。
2011年9月21日，胡国定先生在天津逝世，享年88岁。