澳大利亚科学院院士、欧洲科学院外籍院士，中国科学技术大学工学学士、香港中文大学哲学硕士、英国伦敦大学哲学博士。毕业后，陶大程先后在中国香港理工大学计算学系担任助理教授，新加坡南洋理工大学担任南洋助理教授，澳大利亚悉尼科技大学工程与信息技术学院担任教授，悉尼大学担任教授、Peter Nicol Russell讲席教授、澳大利亚桂冠教授 。 2014年工程类、 2015年工程类和计算机科学类、 2016年工程类和计算机科学类学者。 发表的论文在谷歌学术搜索上被引用6万余次 ， 陶大程在谷歌学术搜索上的H指数为132，埃尔德什数为3。 
陶大程现任京东探索研究院首任院长 ，清华大学智能产业研究院（AIR）担任卓越访问教授 、中国科学技术大学大师讲席教授、悉尼大学数字科学研究所顾问及首席科学家。
陶大程教授是人工智能和信息科学领域国际知名学者，2015、2020年两度荣获澳大利亚尤里卡（Eureka）奖 ，2016年荣获科技部自然科学奖二等奖，2018年荣获IEEE ICDM研究贡献奖， 2021年荣获IEEE计算机协会Edward J. McCluskey技术成就奖。2018年5月22日，当选澳大利亚科学院院士。 
2021年7月9日，中国信通院在中国人工智能产业发展联盟发起正式成立人工智能治理与可信委员会，陶大程正式受聘担任专家委副主任。