نشأ الدكتور عبد الله بن علي آل ثاني في بيئة قطرية تقدر العلم والمعرفة، حيث وضع أسس تكوينه العلمي والفكري في أجواء تشجع الابتكار والتميز الأكاديمي.

حصل على درجة البكالوريوس في العلوم من جامعة قطر، والتي أرست لديه الأسس العلمية القوية في مجال الهندسة.

نال درجة الماجستير في العلوم من جامعة ولاية كولورادو بالولايات المتحدة الأمريكية، مما وسع من آفاقه الأكاديمية والثقافية.

تُوج مسيرته التعليمية بالحصول على درجة الدكتوراه في الهندسة المدنية من جامعة ساوثهامبتون المرموقة في المملكة المتحدة.

• عضو هيئة التدريس في قسم الهندسة بجامعة قطر.
• عضو في المجلس الأعلى للتعليم في دولة قطر.
• نائب رئيس مؤسسة قطر للتربية والعلوم وتنمية المجتمع لشؤون التعليم (2005-2015).
• الرئيس المؤسس لمؤتمر القمة العالمي للابتكار في التعليم (وايز) (2009-2015).
• الرئيس المؤسس لجامعة حمد بن خليفة (2010-2015).
• مستشار في الديوان الأميري.
• نائب رئيس مجلس الأمناء ورئيس اللجنة التنفيذية في جامعة قطر.
• نائب رئيس مجلس الإدارة والعضو المنتدب في مركز قطر للقيادات.
• رئيس مجلس إدارة المركز العربي للأبحاث ودراسة السياسات "ترشيد".
• رئيس مجلس أمناء الأكاديمية العربية الدولية.
• نائب رئيس مجلس أمناء معهد الدوحة للدراسات العليا.
• رئيس متحف المستشرقين في متاحف قطر.
• عضو مجلس إدارة جامعة جورجتاون في واشنطن.
• عضو مجلس أمناء الجامعة الأمريكية في بيروت.
• عضو مجلس المستشارين في معهد بيكر للسياسة العامة بجامعة رايس في هيوستن، تكساس.
• عضو المجلس التنفيذي للمكتبة الرقمية العالمية في مكتبة الكونغرس بواشنطن.
• رئيس مجلس إدارة المدينة الإعلامية قطر (أبريل 2021 - حتى الآن).
   

• أسس الدكتور عبد الله بن علي آل ثاني غاليري المرخية في الدوحة عام 2008، والذي أصبح من أبرز المعارض الفنية في دولة قطر ومنصة مهمة لعرض أعمال الفنانين المحليين والدوليين.
• أطلق عام 2009 برنامج تلفزيون الواقع التعليمي والترفيهي "نجوم العلوم"، والذي يُعتبر البرنامج الرائد في العالم العربي في مجال الابتكار، وإحدى مبادرات مؤسسة قطر للتربية والعلوم وتنمية المجتمع، والذي يهدف إلى دعم وتشجيع رواد الأعمال الطموحين في مجال العلوم والتكنولوجيا في المنطقة.
• أطلق خلال فترة رئاسته لمؤتمر وايز جائزة وايز في التعليم وجائزة صوت المتعلمين، اللتين تُعتبران من أبرز الجوائز التعليمية على المستوى العالمي.
• لعب دوراً محورياً في تأسيس وتطوير جامعة حمد بن خليفة كجامعة بحثية رائدة تقوم على التعاون الفريد مع الشركاء المحليين والدوليين.
• وضع الأسس الاستراتيجية للدراسات العليا والبحوث في دولة قطر خلال فترة عمله كنائب رئيس مؤسسة قطر لشؤون التعليم.
• ساهم في وضع الاستراتيجيات التعليمية الحديثة التي تتماشى مع رؤية دولة قطر الوطنية 2030 من خلال عضويته في المجلس الأعلى للتعليم.
• أسس مؤتمر القمة العالمي للابتكار في التعليم (وايز) ليصبح منتدى عالمياً رائداً للتفكير الابتكاري والممارسة في مجال التعليم.

• حصل على وسام "قائد الفنون والآداب" من الجمهورية الفرنسية عام 2015، وهو من أعرق الأوسمة الفرنسية الذي يُمنح لما لا يزيد عن عشرين شخصية حول العالم سنوياً تقديراً لمساهمتهم البارزة في مجال الثقافة والتعليم.
• نال لقب "Young Global Leader" من المنتدى الاقتصادي العالمي تقديراً لدوره المميز في مجال الابتكار في التعليم على مستوى المنطقة وقيادته للمبادرات التعليمية الرائدة.
• حصل على جائزة "Magisterio" للقيادة في التعليم عام 2012، والتي تسلمها نيابة عن مؤتمر وايز من صاحبة الفخامة الأميرة الإسبانية ليتيزيا أورتيز تقديراً لإنجازاته في تطوير التعليم العربي.

يهتم سعادته بفن التصوير الفوتوغرافي والفنون البصرية، حيث أسس منصة "إيست وينغ" (East Wing) العالمية المتخصصة في فن التصوير الفوتوغرافي المعاصر. 

يحرص على اقتناء الأعمال الفنية التشكيلية النادرة ودعم الفنانين المحليين من خلال معرض "جاليري المرخية" الذي أسسه في الدوحة عام 2008.

يهتم سعادته بالتاريخ والتراث القطري، حيث يجمع المخطوطات والكتب النادرة المتعلقة بتاريخ الخليج العربي.

يهتم بجمع التحف والقطع الأثرية النادرة، خاصة تلك المتعلقة بالتراث الثقافي العربي والإسلامي، وهو ما ينعكس في دوره كرئيس لمتحف المستشرقين.

يهتم بالعلوم والتكنولوجيا بشكل شخصي، ويظهر ذلك من خلال دعمه لبرنامج "نجوم العلوم" الذي يهدف إلى تشجيع الابتكار العلمي لدى الشباب العربي.