Bernt Schiele und seine Forschungsgruppe beschäftigen sich mit Computer Vision, also mit Systemen, die Objekte in digitalem Bildmaterial erkennen und verarbeiten, sowie mit multimodaler Sensorverarbeitung. Unter anderem aufgrund der Verbreitung von Kameras oder GPS, die im Internet oder mobilen Geräten zum Einsatz kommen, nehmen Anzahl und Vielfalt von Sensorinformationen zu. Während in der Speicherung und Indexierung großer Mengen von Sensordaten bereits enorme Fortschritte erzielt wurden, hinkt das Verständnis der multimodalen Sensordaten dieser Entwicklung bislang hinterher. Ziel von Schieles Forschung ist es, Fortschritte bei der Verarbeitung, der Strukturierung, dem Zugriff und dem Verständnis multisensorischer Daten sowohl für die Online-Nutzung als auch für große Datenbanken zu erzielen. Im Bereich der Computer Vision konzentriert er sich auf grundlegende Funktionen des Bild- und Videoverständnisses, wie die Erkennung von 3D-Objektklassen. Sein Forschungsschwerpunkt im Bereich multimodaler Datenverarbeitung liegt auf der Erkennung menschlicher Aktivitäten. So soll untersucht werden, wie Ubiquitous und Wearable Computing von einem besseren Sensorverständnis profitieren kann.
Nach seinem Informatikstudium an der Universität Karlsruhe und einem Forschungsaufenthalt in Grenoble/Frankreich arbeitete Bernt Schiele ab 1994 auf dem Gebiet der multimodalen Mensch-Computer-Schnittstellen an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh/USA in der Gruppe von Alexander Waibel. 1997 promovierte er in Grenoble/Frankreich auf dem Gebiet der Computer Vision. Anschließend war er bis zum Jahr 2000 Postdoktorand und Visiting Assistant Professor in der Gruppe von Alex Pentland am Media Laboratory des Massachusetts Institute of Technology in Cambridge/USA und von 1999 bis 2004 Assistenzprofessor an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) in Zürich/Schweiz. 2004 wurde Bernt Schiele zum Professor für Informatik an der Technischen Universität Darmstadt berufen und wechselte 2010 an die Universität des Saarlandes. Gleichzeitig wurde er Direktor am Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken. Seit 2021 ist er Mitglied der Leopoldina in der Sektion Informationswissenschaften.
Bernt Schiele erhält die Ernennung zum ACM Fellow für seine Beiträge in den Bereichen großangelegte Objekterkennung, Erkennung von Menschen und Schätzung der räumlichen Lage. Weitere Mitglieder der Leopoldina, die 2022 zum ACM Fellow ernannt wurden, sind Thomas Lengauer und Gerhard Nebel.