生平

段芝贵幼年充任李鸿章的侍童。1886年保送入北洋武备学堂。毕业后随李鸿章的嗣子李经方到日本，进入日本士官学校学习军事。1892年（光绪18年）冬，段芝贵回国，任职于军械局。1897年（光绪23年），以候补同知投效袁世凯新建陆军，任督操营务处提调兼讲武堂练习。历任督队稽査先锋官、左翼歩兵第2营统带、北洋常备军军政司参谋处总办、天津南段警察局总办等职务。

1907年（光绪三十三年），在袁世凯授意下以重金购得歌姬杨翠喜献给庆亲王奕劻之子载振，得以道尹一职，赏布政使衔，署理黑龙江巡抚。但是段以候补道署理巡抚，极为出格，后来他贿赂载振之事被曝光，舆论哗然，被御史赵启霖题参而遭到革职，而这也成了当年丁未政潮爆发的主要事件之一。

1908年（光绪34年），段芝贵任北洋第3镇统制。

辛亥革命爆发时，段芝贵就任武卫右军右翼翼长。1912年（民国元年），就任拱卫军司令。1913年（民国2年）7月16日，授陆军上将衔，任第1军军长、江西宣抚使，归黎元洪节制，31日，因收复江西湖口，袁世凯授与二等嘉禾章。8月11日，又兼安徽宣抚使，22日，以敉平江西功，授一等嘉禾章。不久，晋升湖北都督。

1914年（民国3年），段芝贵获封彰武上将军，督理湖北军务。1915年（民国4年）8月，迁镇安上将军，督理奉天军务兼巡按使。段芝贵支持袁世凯洪宪称帝，12月获封一等公。此后，因在东北的地盘受到张作霖的压力，于1916年（民国5年）4月辞去奉天将军等职务。

1916年6月，袁世凯病死后，段芝贵便隐居天津。1917年（民国6年）3月初，总理段祺瑞为中国与德国断交一事，与大总统黎元洪争执，辞职到天津去，曾留住段芝贵家。7月，张勋入北京，驱逐黎元洪，拥立宣统帝，发动复辟，段芝贵被任命为讨逆军东路司令，击败辫军，获封辅威上将军。1917年（民国6年）12月18日，出任王士珍内阁的陆军总长。翌年1月，改任京畿卫戌司令。

1920年（民国9年）7月的直皖战争中，段芝贵任定国军西路总司令，和直系作战败北。此后遭到通缉，逃入天津的租界，完全从政界和军界引退。1925年（民国14年）3月去世。享年57岁。

著名数学家、数学教育家杨武之（其子杨振宁，诺贝尔物理学奖获得者）的父亲杨邦盛曾为段氏之幕府中司「笔札」（类似文员）。