Assistente incaricato di Analisi Funzionale presso la Facoltà di Scienze MM. FF. NN. dell'Università di Pavia dal 1/11/1970 e assistente ordinario dal 16/6/1972 al 31/12/1980.
Professore straordinario di Analisi Matematica presso la Facoltà di Ingegneria del Politecnico di Milano dal 1/11/1980 e professore ordinario dal 23/2/1984.
Professore ordinario di Analisi Matematica presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università di Pavia dal 1/11/1985 al 31/10/1993.
Professore ordinario, presso la Facoltà di Scienze MM. FF. NN. dell'Università di Pavia, di Analisi Matematica I dal 1/11/1993 al 31/10/1994 e di Analisi Matematica dal 1/11/1994.
Membro del Comitato Scientifico della Scuola Avanzata di Formazione Integrata dell'Istituto Universitario di Studi Superiori di Pavia dal 1997 al 2005.
Responsabile locale del Dottorato in Matematica (consorzio con sede presso l'Università di Milano) dal IX al XIV ciclo.
Membro del Collegio dei Docenti del Dottorato in Matematica e Calcolo Scientifico di Pavia dal XV al XVI ciclo.
Coordinatore locale di fondi di ricerca MURST ex 40% per molti anni.
Coordinatore dell'unità di ricerca di Pavia del programma "Equazioni variazionali di evoluzione associate a movimenti di fronti o di domini" nell'ambito del programma nazionale MURST-COFIN99 coordinato da G. Talenti.
Responsabile per parte italiana del programma Vigoni italo-tedesco dal titolo "Phase transitions, Stefan type problems, and minimizing movements" per il triennio 1998-2000.
Responsabile locale di vari progetti INdAM.
Docente, dal 1973 al 1979 come professore incaricato o supplente in sede, o a contratto fuori sede, e dal 1980 al 2017 come professore ordinario, di numerosi corsi istituzionali e specialistici dell'area dell'Analisi Matematica.
Docente di vari corsi avanzati di Analisi Matematica e di cicli di lezioni della stessa disciplina in diversi anni accademici presso l'Università di Firenze, l'Istituto Nazionale di Alta Matematica "F. Severi", il Collegio Borromeo di Pavia e vari dottorati di ricerca: Dottorato in Matematica (consorzio con sede presso l'Università di Milano), Dottorato in Energetica del Politecnico di Milano, Dottorato in Statistica Matematica (consorzio con sede presso l'Università di Pavia), Dottorato in Matematica e Statistica dell'Università di Pavia.
Docente di vari corsi nell'ambito dell'abilitazione, del perfezionamento e dell'aggiornamento di insegnanti e ispettori delle scuole medie italiane e svizzere.
L'attività di ricerca di Gianni Gilardi si e rivolta soprattutto a problemi relativi a equazioni alle derivate parziali, prevalentemente non lineari e derivanti dalle applicazioni alle altre scienze. Negli anni più recenti si è dedicato, più in particolare, allo studio di vari modelli connessi con il cambiamento di fase e ai relativi problemi di controllo ottimo.
Ha trascorso, su invito, alcuni periodi presso università straniere e istituti altamente qualificati, quali l'Università di Heidelberg, la Northwestern University, il Courant Institute di New York, l'Istituto Weierstrass (WIAS) di Berlino e l'Accademia Rumena.
Ha tenuto numerose conferenze in Italia e all'estero (Canada, Francia, Germania, Giappone, Portogallo, Repubblica Ceca, Romania, Spagna, Svizzera, U.S.A.) in occasione di inviti a congressi nazionali e internazionali o presso istituti di ricerca italiani e stranieri.
Ha contribuito all'organizzazione di diversi convegni e corsi.