Hacettepe Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, Eğitim Bilimleri Bölümü, Eğitim Programları ve Öğretim Anabilim Dalı'ndan mezun oldu. Öğretim teknolojileri alanındaki yüksek lisans eğitimini 1993 yılında Michigan State Üniversitesi'nde, aynı alanda doktora eğitimini South California Üniversitesi'nde 1997 yılında tamamladı. 1998 yılından bu yana ODTÜ Eğitim Fakültesi'nde öğretim üyesi olarak çalışmaktadır.

Prof. Dr. Soner YILDIRIM çeşitli uluslararası kuruluşlarda Öğretim Teknolojisi projelerinde uluslararası uzman olarak almaktadır. 1998-2000 yılları arasında Dünya Bankasında, 2002-2006 yılları arasında Strasbourg’daki Avrupa Konseyi’nde ve 2004 yılından bu yana da Avrupa Birliği Avrupa Eğitim Vakfı’nın (ETF) çeşitli projelerinde görev almıştır.