廖國男於1965年畢業於國立台灣大學。1966年赴美國留學,1970年獲紐約大學物理學博士學位。之後他曾在美國國家航空航天局從事博士後研究。他於1975年起任教於猶他大學氣象學系,後曾任系主任。1997年起任加州大學洛杉磯分校教授。2000年至2004年間,出任大氣與海洋科學系系主任。2006年,加州大學洛杉磯分校與噴氣推進實驗室共同創立了區域地球系統科學與工程聯合研究院(Joint Institute for Regional Earth System Science and Engineering),他出任首任院長。[1][2]