Lê Hoài Bắc sinh ngày 21 tháng 3 năm 1963, quê quán tại xã Nghĩa Hòa, huyện Tư Nghĩa, tỉnh Quảng Ngãi. Năm 1984, ông bắt đầu công việc giảng dạy tại khoa Toán, Trường Đại học Quy Nhơn. Sau khi hoàn thành bằng Đại học chuyên ngành Toán học tại Trường Đại học Sư phạm Quy Nhơn, ông chuyển công tác vào thành phố Hồ Chí Minh và tiếp tục giảng dạy tại Trường Đại học Tổng hợp vào năm 1991. Trong quá trình giảng dạy và nghiên cứu, ông đã hoàn thành bằng Thạc sĩ chuyên ngành Tin học tại Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội vào tháng 3 năm 1993. Năm 1996, ông chuyển công tác sang khoa Công nghệ thông tin của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. Trong thời gian công tác, ông đã tiếp tục nghiên cứu và bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ ngành Toán học, chuyên ngành Đảm bảo toán học cho máy tính và hệ thống tính toán vào tháng 6 năm 2000. Đến nay, ông đã là Trưởng bộ môn Khoa học máy tính,[4][5] Phó Trưởng khoa Công nghệ Thông tin của trường.[6][7]

Năm 2017, 8 hội đồng khoa học ngành trong lĩnh vực khoa học tự nhiên và kỹ thuật được thành lập bao gồm: Toán học, Khoa học thông tin và Máy tính, Vật lý, Hóa học, các Khoa học Trái Đất và môi trường, Sinh học và Nông nghiệp, Cơ học, Y sinh – Dược học. Trong đó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Hoài Bắc là 1 trong 9 thành viên của Hội đồng Khoa học ngành Khoa học thông tin và Máy tính.[8] Năm 2020, ông được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân.[9] Cũng trong năm này, thành phố Hồ Chí Minh ra mắt Hội đồng tư vấn chương trình ứng dụng trí tuệ nhân tạo, giáo sư Lê Hoài Bắc là 1 trong 18 thành viên của hội đồng.[10] Ông hiện là thành viên hội đồng giáo sư ngành Công nghệ thông tin,[11][12] cũng là một trong 10 giáo sư đầu tiên của ngành.[13][14]