Учился у Клаудио Санторо, в 1962 и 1968 занимался в Дармштадте у Анри Пуссёра и Пьера Булеза. В 1962 организовал фестиваль современной музыки в родном городе. В 1963 выступил с «Манифестом новой музыки», близким к манифестам и практике бразильских поэтов-конкретистов (Аролдо де Кампос и др.). Преподавал в университетах США, в настоящее время – профессор музыки в университете Сан-Паулу.
Автор инструментальных и хоральных сочинений, один из представителей Новой консонантной музыки. Среди его сочинений – Кое-какая музыка для камерного ансамбля (1980), Трио для трубы, тромбона и фортепиано (1983), Три рассказа Кортасара для фортепиано (1985), Улисс в Копакабане для камерного оркестра (1988), Мотет ре минор для смешанного хора (1998), Сонатина моцартиана (2002) , Прелюдии (2005) и др.
Почетный член Бразильской академии музыки. Лауреат многочисленных национальных премий, включая Орден за заслуги в культуре (2004). О нём снят документальный фильм «Музыкальная Одиссея Жилберту Мендеша» (2006).