Dominique Pitoiset suit des études en architecture, puis en arts plastiques aux Beaux-Arts et rejoint l’Ecole Supérieure d’art dramatique du Théâtre national de Strasbourg (TNS). Dès sa sortie, en 1981, il est assistant auprès de Jean-Pierre Vincent, Manfred Karge et Matthias Langhoff. A partir de 1983, il crée en parallèle sa propre compagnie. En 1996, il est nommé directeur du Théâtre national Dijon Bourgogne. Ses choix éclectiques le mènent aussi bien à jongler avec des textes contemporains qu’aux classiques du répertoire qu’il éclaire singulièrement. Il monte une trilogie autour de Shakespeare : Othello au Théâtre national de Bretagne et au Théâtre national de Chaillot, La Tempesta au Teatro Farnese di Parma pour le Teatro Due, Macbeth de Verdi au Teatro Regio di Parma. Il devient metteur en scène associé au Teatro Due de Parme et au Teatro Stabile de Turin. Il enseigne alors mise en scène et scénographie à l’Institut universitaire d’architecture de Venise, de même qu’à Milan et à Turin. De 2004 à 2013, il dirige le CDN de Bordeaux (TnBA-Théâtre national de Bordeaux en Aquitaine). En 2007, il crée l’Ecole Supérieure de Théâtre de Bordeaux en Aquitaine. En 2009, il commence un cycle sur le théâtre nord-américain avec Qui a peur de Virginia Woolf ?, puis Mort d’un commis voyageur. En juin 2011, il met en scène Cyrano de Bergerac d’Edmond Rostand pour le Ruhrfestspiele à Recklinghausen. En 2014, il devient artiste associé à Bonlieu Scène nationale d’Annecy pour une période de trois ans et installe sa compagnie à Dijon, sa ville natale. Il crée à Annecy le troisième volet de sa trilogie américaine, Un été à Osage County de Tracy Letts et, en 2016, il met en scène La Résistible Ascension d’Arturo Ui de Bertolt Brecht avec Philippe Torreton. Pour l’opéra, il met en scène Don Giovanni et Falstaff à l’Opéra national de Paris, L’Isola disabitata de Haydn, Didon et Enée de Purcell, Orphée et Eurydice de Gluck pour l’Atelier lyrique de l’Opéra national de Paris, Le Tour d’écrou et Salomé à l’Opéra National de Bordeaux, La Bohème au Théâtre du Capitole à Toulouse, L'homme qui prenait sa femme pour un chapeau de Michael Nyman à l’Opéra de Lyon, Manon Lescaut à Zagreb.