Ο Χαράλαμπος Μπιλλίνης αποφοίτησε από το Τμήμα Κτηνιατρικής του Α.Π.Θ. το 1993. Το 1998 του απονεμήθηκε διδακτορική διατριβή στη «Μικροβιολογία & Λοιμώδη Νοσήματα» στο ίδιο Πανεπιστήμιο. Είναι κάτοχος της Ευρωπαϊκής κτηνιατρικής ειδικότητας Ζωολογικής Ιατρικής, της υποειδικότητας Υγεία Πληθυσμών άγριας Πανίδας (ECZM – Wildlife Population Health).

Είναι ο Πρύτανης του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, καθηγητής και Διευθυντής του Εργαστηρίου Μικροβιολογίας και Παρασιτολογίας του Τμήματος Κτηνιατρικής. Έχει διατελέσει Αντιπρύτανης Οικονομικών, Προγραμματισμού και Ανάπτυξης, Πρόεδρος του Τμήματος Δημόσιας και Ενιαίας Υγείας, Κοσμήτορας της Σχολής Επιστημών Υγείας και Πρόεδρος του Τμήματος Κτηνιατρικής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας.

Είναι Πρόεδρος της Εθνικής Επιτροπής Διαχείρισης και Ελέγχου της ευλογιάς των Αιγοπροβάτων. Επέβλεψε επιτυχώς 8 διδακτορικές διατριβές. Επιστημονικά Υπεύθυνος σε 25 ερευνητικά προγράμματα. Έχει την επιμέλεια έκδοσης 2 βιβλίων, έχει δημοσιεύσει 9 κεφάλαια σε εγκυκλοπαίδεια ή βιβλία, πάνω από 150 εργασίες σε διεθνή περιοδικά και 130 περιλήψεις σε πρακτικά συνεδρίων.

Μέλος του Ευρωπαϊκού Κόμβου Ψηφιακής Καινοτομίας (ΕDIHs) στον τομέα της υγείας με τίτλο ‘’Healthcare and Pharmaceutical Industry Transformation through Artificial Intelligence Digital Services (Health-Hub)’’