Dr. Ali Bilgin Varlık, 1983'de Kara Harp Okulundan mezun olmuş, 1994'te Kara Harp Akademisini, 2001'de Silahlı Kuvvetler Akademisini bitirmiştir. Silahlı Kuvvetlerdeki hizmeti esnasında, ABD İstihkâm Okulunda (seçkin mezun) eğitim görmüş;  Belçika'da Avrupa Müttefik Kuvvetler Komutanlığı Karargahında (SHAPE) görev yapmış; Irak'ta Huzuru Sağlama Harekâtına, Bosna-Hersek'te İstikrar Harekâtına ve Afganistan'da Uluslararası Güvenlik Yardım Kuvveti Harekâtına katılmıştır.

Lisans üstü eğitimlerini, Silahlı Kuvvetler Akademisinde ve Chadwich Üniversitesinde yapmış, doktorasını Ankara Üniversitesi Siyasal Bilgiler Fakültesinde 2009 yılında tamamlamıştır.

Kara Harp Okulunda ve Savunma Bilimleri Enstitüsünde; güvenlik ve strateji konularında dersler ve Harp Akademileri, Milli Güvenlik Akademisi, Eğitim ve Doktrin Komutanlığı, Barış İçin Eğitim Merkezi ve Afganistan Komuta Kurmay Kolejinde konferanslar vermiştir.