Régis Loisel est né le 4 décembre 1951, à Saint-Maixent, dans le département des Deux Sèvres.

Enfant, il dessine déjà des personnages de Disney (Donald, plus particulièrement) sur les belles feuilles que sa mère lui offre occasionnellement.

Loisel s'installe à Paris en 1972, c'est là que tout commence.

Il a tout juste vingt ans lorsque sa première planche est publiée en 1972 dans Les Pieds Nickelés Magazine. L’année suivante, il fréquente brièvement les cours de bande dessinée de l’université de Vincennes, animés notamment par Jean Claude Mézières. C’est là qu’il rencontre Patrick Cothias et Serge Le Tendre, avec lesquels il refait le monde à la terrasse de quelques cafés, vit la bohème. Les projets affluent, aboutissent, n'aboutissent pas, peu importe.

Ils développent des liens à la fois amicaux et professionnels : leurs histoires courtes, souvent d’inspiration fantastique, paraissent successivement dans Pilote (1974), Mormoil (1975), Pif Gadget (Capitaine Kergenec, 1975), Tousse Bourin (trimestriel qu'il a lancé au début des années 70 avec Taffin, Cabanes, Loro et LeTendre), Plop (Norbert le Lézard, 1977), Fluide Glacial (1977), Métal Hurlant (1978). Ces récits seront repris en partie en 1978 dans le recueil Les Nocturnes édité chez Kesselring.

En 1975, les premières planches de La quête de l'oiseau du temps sont publiées dans Imagine (luxueuse revue dirigée par Rodolphe).

Au cours de ces années, de nombreuses illustrations de Régis Loisel sont publiées par ailleurs dans la presse (Télérama, Absolu,…), l’édition (L’Ecole des Loisirs, Hachettte, Princesse,…) et la publicité. En 1979, il fonde l'atelier Bergame avec Michel Rouge et Olivier Taffin.

En 1981, il débute Pyrénée, une histoire restée inachevée et dessine Jonas Folies (série de gags en une planche réalisée avec Serge Le Tendre) dans Jonas ( magazine religieux des éditions Fleurus). Cette série sera rééditée ,en partie, en 1990 dans Hop !

Toujours avec Le Tendre, il propose une nouvelle adaptation de La Quête de l'Oiseau du Temps, aux éditions Dargaud. La série sera prépubliée dans Charlie Mensuel entre 1982 et 1987. Le succès sera considérable.

De nouveaux travaux s’ajoutent dès lors aux références bibliographiques de Loisel : un port-folio chez Trihan (L'offrande, 1984), des récits courts pour Circus (1986) et Pilote & Charlie (1988), des illustrations de presse, des affiches de théâtre, des sérigraphies etc...

En 1989, les Humanoïdes Associés publient Troubles Fêtes, un recueil d'histoires et d'illustrations érotiques. Les textes sont de Rose Le Guirec, pseudonyme de sa propre épouse (Marie-Hélène).

C'est aussi en cette année qu' il quitte Paris pour s'installer à Perros-Guirec. 

Loisel se lance seul en 1990 dans une interprétation très libre et personnelle de l'oeuvre de Sir James Matthew Barrie Peter Pan (éditée chez Vents d'Ouest).

Il signe en parallèle l’album collectif Mali-Mélo, carnet d’un voyage au Mali. En 1993, il illustre ce qu'il considère comme un pur chef d'oeuvre de rigolade, La Dernière Goutte est toujours pour le slip, un ouvrage érotique rédigé par Georges-Philippe Taladiart et publié aux éditions La Sirène.

Parallèlement, il parraine Les Petits Rêveurs, le premier volume de la collection "Grain de Sable" des éditions Vents d'Ouest.

En octobre 1998, après 11 ans d'interruption, sort le second cycle de La Quête de l'Oiseau du Temps, L'Ami Javin, dans lequel Loisel est co-scénariste et, trop pris par Peter Pan, se "contente" de réaliser le story-board et la mise en couleurs, le dessin étant assuré parLidwine.

En novembre 1998, il confie à Philippe Sternis le soin de mettre Pyrénée en images, chez Glénat, une mise en scène d'animaux autour d'une petite fille.

Vers la fin des années 90, il se lance dans l'écriture de scénarios pour d'autres auteurs, notamment 

Guilmard avec les Farfelingues, ou Christine Oudot avec Fanfreluche pour une sirène (qui sortira en 2001 chez Vents d'Ouest).

Ces dernières années, Loisel a eu la chance de réaliser son rêve d'enfance, en travaillant sur deux des dessins animés de Disney : Mulan et Atlantis. Dans le domaine audiovisuel, il a aussi participé au story board du film Le Petit Poucet et conçu le jeu vidéo Gift (éditions Cryo). Après avoir résidé plusieurs années en Bretagne puis à Loches, ville d'Indre et Loire au sud de Tours, Régis Loisel vit désormais à Montréal (Canada).

Son oeuvre a été récompensée en janvier 2002 par le Grand Prix du festival d'Angoulême dont Loisel devient le président l'année suivante.

Il a également imaginé la série fantastique Le Grand Mort avec l’aide du scénariste Djian et du dessinateur Vincent Mallié, sortie entre 2007 et 2008 aux éditions Vents d’Ouest. En association avec Jean-Louis Tripp, Loisel a travaillé sur Magasin général, série de six tomes parue chez Casterman, ayant pour cadre un village du Québec rural du début des années 20. Et enfin, en 2007 et en 2010, il rédige le scénario des deux nouvelles aventures de La Quête de l’oiseau du temps, avec Serge Le Tendre et mis en image par Mohamed Aouamri puis Vincent Mallié. En 2011 sort l'album Troubles Fêtes, véritable ôde au corp et à la passion charnelle. Collaboration effectuée avec Rose Le Guirec au scénario.