Gil Alma, issu d’une famille de poissonniers, commence les cours de comédie à Paris à l'âge de 19 ans avant de faire de la figuration, des spectacles pour enfants, et des publicités.
En 2008, Gil Alma décroche le rôle de Jonathan au cinéma dans Vilaine de Jean-Patrick Benes et Allan Mauduit, ainsi qu'un rôle récurrent dans le programme court humoristique d’M6 Tongs et Paréo. Il obtient un Talent Cannes avec le court-métrage de Léa Fazer et tourne ensuite avec Costa-Gavras dans Eden à l'ouest.
Par la suite, le comédien se fait remarquer à la télévision avec le rôle du Capitaine Greg Manoukian dans la troisième saison de Les Bleus et Kaboul Kitchen pour Canal+.
A partir de 2012, et pendant cinq ans, Gil Alma interprète le rôle d'Alain Stuck Becker, un des personnages principaux de la série humoristique de TF1 Nos chers voisins.
En 2015, le comédien crée une société de production dénommée AGIL Productions. Il monte sur scène, joue et produit plusieurs de ses spectacles solo, notamment 200 % Naturel, ainsi que ceux de Benoit Joubert. Cinq ans plus tard, il devient le personnage éponyme de la série policière à succès César Wagner de France Télévision, dans laquelle il tient le rôle titre d'un flic hypocondriaque à Strasbourg, qui rassemble jusqu'à 5,4 millions de téléspectateurs.
Gil Alma participe à la série Parallèles pour Disney+ en 2022. La même année, il décroche le premier rôle de la mini-série L'Abîme.