中國空間物理學傢和地球物理學傢。湖北武昌人。1895年1月9日生於湖北沙市，1961年10月24日卒於武漢市。1914年和1923年兩次赴美國攻讀物理學，1924年獲普林斯頓大學博士學位。回國國後，曾先後在北京協和醫學院、長沙雅禮大學、沈陽東北大學、上海滬江大學任教。1930年到武昌華中大學任理學院院長兼物理系主任。1939年轉至武漢大學任教，並先後任理學院院長和物理系主任、教授。
桂質廷在電離層和地磁學研究方面曾有重要貢獻。1931～1936年他利用假期自帶儀器到華北、華中、西南和西北各地進行定點地磁測量，並於1935年發表瞭他對極區磁擾日變化與經度的關系的分析結果，為中國地磁學研究打下瞭基礎。1937年，他首次對武昌上空電離層進行瞭常規垂直探測，發現武昌F2層電子密度大大高於按緯度預計的數值，受到電離層學術界的重視。1946年，他主持建立“武漢大學遊離層實驗室”，對武昌電離層繼續進行常規觀測，並指導研究人員寫出瞭關於F2層臨界頻率受地磁控制而形成赤道異常的一系列論文。他還撰寫瞭關於1948年5月9日日全食對武昌電離層的影響，以及有關Sq電流系的論文。中華人民共和國成立後，他在武漢大學創辦瞭電離層電波傳播專業。在他的倡議和指導下，又籌建瞭武昌電離層自動垂直探測站和武昌地磁臺，取得瞭重要成果。
桂質廷畢生從事教育工作，為中國物理學、地球物理學和空間物理學等方面專門人才的培養作出瞭貢獻。