桂海潮是中国空间站的首位载荷专家，神舟十六号乘组航天员，1986年出生于云南省保山市施甸县姚关镇的普通家庭。
2005年，以第一志愿考入北京航空航天大学宇航学院飞行器设计与工程专业。2014年7月，获北京航空航天大学工学博士学位。之后，2014年7月至2017年8月，先后在加拿大约克大学、瑞尔森大学从事博士后研究工作。
2017年9月，入选北航“卓越百人”青年人才引进计划，进入北航宇航学院从事教学科研工作。2021年12月，任北航宇航学院教授、博士生导师。他瞄准航天动力学与控制领域深耕，主持了国家自然科学基金等多项国家级科研项目。
截至2023年5月，发表学术论文50余篇，其中SCI索引论文30余篇，获中国国家发明专利2项。2018年5月，报名航天员选拔工作。2020年9月，成为第三批18位预备航天员中的4名载荷专家之一，也是唯一来自高校的载荷专家。2023年5月30日，乘坐神舟十六号载人飞船发射升空，执行任务期间，于7月20日经过约8小时的出舱活动，和航天员密切协同，在空间站机械臂支持下，圆满完成出舱活动全部既定任务。10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，任务取得圆满成功。