حسین گل‌گلاب در مرداد ۱۲۷۴ خورشیدی در تهران به‌دنیا آمد. پدرش ابوتراب خان مشهور به مهدی مصورالملک از نقاشان و عکاسان مشهور دوره قاجاریه بود که در نقاشی روی سنگ مهارت داشت و گفته می‌شود نقاشی‌های روزنامه‌های دولتی شرف و شرافت از کارهای اوست. از آنجا که مصورالملک با موسیقی‌دانان دوران خود دوستی داشت، فرزندش را با موسیقی آشنا کرد و به این ترتیب گل‌گلاب نواختن تار و سه‌تار را از آقا حسینقلیو درویش خان فرا گرفت و پس از تأسیس مدرسهٔ موسیقی وزیری، از اولین شاگردان آنجا شد و با همکاری کلنل کاظم وزیری و علینقی خان وزیری به کار موسیقی پرداخت و بعدها در آنجا نیز به تدریس پرداخت.او تحصیلات ابتدایی خود را در مدرسه علمیه نزد اساتید[استادان] آن دوره، عبدالعظیم قریب، میرزا ابراهیم قمی مسعودی، غلام‌حسین رهنما و شمس‌العلما قریب گرکانی گذراند. برای تکمیل تحصیلاتش در دوره متوسطه به دارالفنون رفت و از معلمین [معلمان]فرانسوی دارالفنون زبان فرانسه آموخت. او علاوه بر زبان انگلیسی و فرانسوی، مقدمات زبان روسی را نیز در کلاس اسکندرخان ماردیروسیان فرا گرفت و پس از پایان تحصیلات در دارالفنون در سال ۱۲۹۵، از سال ۱۲۹۸ به تدریس علوم طبیعی در همان مدرسه پرداخت.
حسین گل‌گلاب از ۱۲۹۸ تا ۱۳۰۷، دوازده جلد کتاب در رشته علوم طبیعی تألیف کرد. در همان زمان به ادامه تحصیل پرداخت و در سال ۱۳۰۱ از مدرسه عالی حقوق در رشته قضایی و علوم سیاسی فارغ‌التحصیل [دانش‌آموخته] شد. سپس در سال ۱۳۰۷ تصدی تحقیقات عملی گیاه‌شناسی در دانشکده پزشکی را به‌عهده گرفت و از ۱۳۰۷ تا ۱۳۱۳ در دبیرستان نظام و دانشکده پزشکی گیاه‌شناسی تدریس کرد.
در سال ۱۳۱۴ طبق مقررات قانون دانشگاه به دریافت درجه دکترا در رشته علوم نائل آمد وبه تدریس فیزیولوژی گیاهی در دانشسرای عالی و گیاه‌شناسی در دانشکده پزشکی پرداخت و در سازمان نوین دانشکده به استادی کرسی بیولوژی گیاهی و ریاست آزمایشگاه مربوطه انتخاب شد. در همان سال پس از اخذ دکترای علوم، به عضویت فرهنگستان ایران و سپس به مدیر کلی فرهنگستان مزبور انتخاب شد. در سال ۱۳۲۴ که ریاست دانشکده پزشکی به عهده پروفسور اوبرلین فرانسوی بود، او به معاونت دانشکده منصوب شد و در سالهای بعد سمت مدیر کلی دبیرخانه دانشگاه و ریاست انجمن بیولوژی ایران را به‌عهده گرفت و به منظور مطالعات و تحقیقات علمی به کشورهای اتحاد جماهیر شوروی، بلژیکو انگلستان مسافرت کرد.از جمله این سفرها می‌توان شرکت در جشنهای دویست و بیست ساله تأسیس فرهنگستان شوروی در خرداد ۱۳۲۴ اشاره کرد که در جواب به دعوت فرهنگستان علوم شوروی انجام شده بود. وی پس از بازگشت در گزارشی فعالیت مراکز و موسسات مختلف و دانشگاه‌ها و کتابخانه‌های شوروی را شرح داد.
از ۱۳۲۶ تا ۱۳۵۱ خدمات اجتماعی مختلفی را به‌عهده داشت. در ۱۳۴۵ از خدمات دولتی بازنشسته شد و یک سال بعد به‌عنوان اولین استاد ممتاز دانشگاه تهران از خدمات علمی و فرهنگی او قدردانی شد. از ۱۳۴۹ تا ۱۳۵۴ رئیس هیئت مؤسسان و رئیس هیئت امنای مدرسه عالی علوم اراک بود که آن را با کمک دکتر پرویز شهریاری و دکتر عبدالکریم قریب راه‌اندازی کرده بود. از اواسط ۱۳۴۹ در دوره دوم فرهنگستان زبان ایران عضو پیوسته بود.حسین گل‌گلاب بیش از پنجاه قطعه نمایش کلاسیک برای هنرستان هنرپیشگی ترجمه کرده‌است. از دیگر فعالیتهای او می‌توان به سروده‌ها و ترانه‌هایی برای کودکان اشاره کرد. او به نقاشی و عکاسی نیز علاقه‌مند بود،تا آنجا که دوربین عکاسی بر دوش می‌انداخت و پابه‌پای رشید یاسمی و روح‌الله خالقی و استادش کلنل وزیری به تپه ماهورهای طبیعت ایران سر می‌کشید و گونه‌های پوشش گیاهی ایران را رصد می‌کرد. همچنین او نخستین کسی بود که آزمایشگاه‌های گیاهی ایران را به میکروسکوپ مسلح کرد. وی در حال تهیه فرهنگ نامه‌ای در زمینه گیاه‌شناسی بود که اجل مهلتش نداد و در ۲۲ اسفند ۱۳۶۳ درگذشت و در بهشت زهرای تهران به خاک سپرده شد. از او سه فرزند به نام‌های فرخ گل‌گلاب (مهندس راه و ساختمان)، هما گل‌گلاب (دکتر داروسازی و شیمی آلی) و داریوش گل‌گلاب دکتر و متخصص رادیولوژی به یادگار ماند.