Ông Nguyễn Anh Thi nhận bằng Tiến sĩ Kỹ thuật hàng không vũ trụ tại ENSMA, một cơ sở giáo dục đào tạo cao cấp của Pháp vào năm 2003, được bổ nhiệm PGS. Giáo sư Đại học Công nghệ Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh (ĐHQG-HCM) năm 2013. Ông đã lần lượt đảm nhiệm các chức vụ Giảng viên, Phó Trưởng Bộ môn rồi Trưởng Bộ môn Kỹ thuật Hàng không, Phó Trưởng khoa Công trình Giao thông Vận tải. của Trường Đại học Công nghệ – Đại học Quốc gia TP.HCM giai đoạn 2003 – 2010. Ông được bổ nhiệm làm Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ ĐHQG-HCM, phụ trách thúc đẩy liên kết đại học – doanh nghiệp năm 2010 .
Năm 2011, ông thành lập Trung tâm Sở hữu Trí tuệ và Chuyển giao Công nghệ (IPTC), một đơn vị tự túc trực thuộc ĐHQG-HCM, cung cấp các dịch vụ về sở hữu trí tuệ và chuyển giao công nghệ. Ông đã có kinh nghiệm tích cực nghiên cứu về các vấn đề sở hữu trí tuệ trong hơn 5 năm. Ngoài ra, ông đã được tham dự và mời nói chuyện tại nhiều hội thảo quốc tế liên quan đến vấn đề sở hữu trí tuệ và thương mại hóa công nghệ được tổ chức ở Việt Nam và nước ngoài.
Ông Nguyễn Anh Thi được bổ nhiệm giữ chức vụ Giám đốc Khu Công nghệ Phần mềm (ITP) ĐHQG-HCM từ năm 2013. ITP cũng là đơn vị tự chủ trực thuộc ĐHQG-HCM. Dưới sự điều hành của ông, ITP đã và đang phát triển thành hệ sinh thái khởi nghiệp công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) trực thuộc ĐHQG TP.HCM. Ông là nhân vật chủ chốt và có nhiều đóng góp tích cực cho sự phát triển của hệ sinh thái khởi nghiệp Việt Nam.
Ông Nguyễn Anh Thi được bổ nhiệm giữ chức vụ Trưởng ban quản lý Khu Công nghệ cao Sài Gòn (SHTP) vào năm 2020 với nhiệm kỳ 5 năm.