Bima Haria Wibisana menghabiskan masa kecilnya di beberapa tempat, dikarenakan ayahnya Wik Djatmika seorang perwira yang berpindah-pindah tempat. Ia memulai pendidikan dasarnya di Jayapura, SD YPPK Kristus Raja Jayapura, tamat pada tahun 1972. Kemudian, ia pindah ke Bojonegoro melanjutkan pendikannya di SMPN 1 Bojonegoro, tamat pada 1975. Bima pindah ke Yogyakarta dan menamatkan pendidikan menengah atasnya di SMAN 3 Yogyakarta.
Setelah tamat dari SMA, Bima berkuliah di Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya dengan program studi Teknik Mesin. Ia lulus dengan gelar insinyur (Ir.) pada tahun 1985. Kemudian, Bima melanjutkan pendidikannya di Amerika Serikat, di University of Chicago, Dept. of Computer Science, dengan program studi AI and Machine Learning hingga 1987. Ia kemudian mentransfer kuliahnya ke De Paul University, Chicago, USA. Department of Computer, Information and Telecommunication, dan lulus Master of Science in Information Systems (MSIS), pada 1988.
Pada pertengahan 1990an, ia melanjutkan kuliah doktoralnya di University of Pittsburgh, Pittsburgh, Amerika Serikat. Ia mendapat gelar Philosophy of Doctor/PhD dalam bidang Kebijakan Publik dan Administrasi pada tahun 1996.
Pendidikan Tambahan
Selain pendidikan formal, ia juga mengenyam pendidikan tambahan. Dalam rentang tahun 1997 hingga 2003, pendidikan tambahan yang ia kenyam diantaranya, Public Policy and Management of Development, School of Government, MONASH University, Melbourne, Australia, 1997; Policy and Management, John F. Keneddy School of Government, HARVARD University, Cambridge, Massachusetts, USA, 1999; Making and Managing Policy I, Public Policy Program, NUS, Singapore Cooperation Program, Singapore, 2002; dan Making and Managing Policy II, Public Policy Program, National University of Singapore (NUS), Singapore Cooperation Program, Singapore, 2003.
Kemudian dalam rentang tahun 2013 hingga 2017, ia menjalani pendidikan di 4 tempat, yakni Managing Change and Transformation, Melbourne Business School, University of Melbourne, Australia, 2013; Talent Management and Succession Planing, Melbourne Business School, University of Melbourne, Australia, 2014; Innovation and Change in Public Services, Civil Service College, Singapore, 2015; dan Public Policy and Human Resources Development, Sol PRICE School of Public Policy, University of Southern California, 2017
Selanjutnya pada tahun 2023, ia mempelajari Keuangan di Finance for Non-Finance Manager, Melbourne Business School, University of Melbourne, Australia, 2023.