İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi'nde 1969 yılında arkeoloji eğitimini tamamlayarak, 1972'de devlet bursuyla Manchester Üniversitesi'nde doktora yapmaya gitmiştir. Doktorasını 1976 yılında tamamladıktan sonra Türkiye'ye dönmüştür. İlk önce Erzurum Atatürk Üniversitesi'nde, 1980 yılından itibaren de Ege Üniversitesi'nde akademik kariyerine devam etmiştir. Aynı üniversitenin arkeoloji bölümünde halen profesör olarak görevlidir.
Uzmanlık alanları arasında Doğu Anadolu, İran ve Kafkaslar tarih ve tarihöncesi kültürleri ile Urartu Krallığı yer almaktadır. Amerika, Japonya, Avustralya, Özbekistan, Almanya ve dünyanın başka birçok yerinde sayısız konferanslar vermiştir. Urartu Krallığı, tarihi, sanatı, dış politikası, savaşları,ekonomosi, inançları ile İzmir Ulucak Höyüğü hakkında 70'i aşkın makalesi ve 14'ü aşkın kitabı bulunmaktadır. Altan Çilingiroğlu'na Arkeoloji bilimine katkılarından dolayı 2003 yılında Aydın Doğan Vakfı ödülü verilmiştir.
Halen Ayanis (Van) ve Ulucak Höyüğü (İzmir) yerleşmelerinde kazı çalışmalarına devam etmektedir.