自分用メモ。
Gdalについては、自分はWindows環境なので、おなじみのUnofficial Windows Binariesから拾ってきてインストールしました。

結合

コマンドプロンプトで例えば以下を実行。

gdal_merge -o output.tif input1.tif input2.tif input3.tif input4.tif

-oオプションは出力ファイル。その後は結合に用いる画像を渡すのだが、ワイルドカードが使用不可だそう。
そんな時のために、--optfileオプションを用いて画像のリストファイルを渡すことができる。

例えば、dir /b /s *.tif > list.txtなどしてリストファイルを作成し、

gdal_merge -o output.tif --optfile list.txt

とすればよい。
重なっている部分は、先に指定した画像が下になる。

分割

例えば以下を実行。

gdal_retile -ps 5000 4000 -targetDir target source.tif

-psは分割単位（横ピクセル、縦ピクセル）。-targetDirは出力先フォルダで、指定が必須とのこと。source.tifが分割元画像となる。

他のオプション等については、オフィシャルページを参照。
http://www.gdal.org/gdal_merge.html
http://www.gdal.org/gdal_retile.html