Ο Χαράλαμπος Μπεχλιούλης έλαβε το δίπλωμα Ηλεκτρολόγου Μηχανικού και Μηχανικού Υπολογιστών (2006), το πτυχίο Μαθηματικών (2011) και το διδακτορικό δίπλωμα Μηχανικού (2011) από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Από το 2012 έως το 2021 ήταν μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου της σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, όπου έχει επιτελέσει έκτακτος Επίκουρος Καθηγητής (Π.Δ.407) για τα έτη 2018-2020. Επιπλέον, έχει επιτελέσει έκτακτος Λέκτορας στο τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης κατά τα έτη 2017-2018 καθώς και διδάσκων του Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών (ΔΠΜΣ) «Συστήματα Αυτοματισμού» του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου κατά τα έτη 2013-2021. Τα  κύρια ερευνητικά του ενδιαφέροντα εκτείνονται στον τομέα της ολοκλήρωσης συστημάτων του αυτομάτου ελέγχου, της γνωστικής ρομποτικής, της μηχατρονικής  και της επιστήμης των υπολογιστών. Πιο συγκεκριμένα, τα πεδία ειδικότητάς του περιλαμβάνουν τον αυτόματο έλεγχο μη-γραμμικών δυναμικών συστημάτων, το βέλτιστο έλεγχο, την αναγνώριση συστημάτων, την μοντελοποίηση και προσομοίωση συστημάτων, τον αποκεντρωμένο έλεγχο πολυπρακτορικών συστημάτων, τα μη-επανδρωμένα υποβρύχια, εναέρια και επίγεια ρομποτικά οχήματα, τον έλεγχο με οπτική ανατροφοδότηση, τον έλεγχο σε πραγματικό χρόνο και τα ενσωματωμένα συστήματα. Έχει δημοσιεύσει περισσότερες από 90 εργασίες σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά και συνέδρια καθώς και 3 κεφάλαια βιβλίων. Είναι συντάκτης και κριτής σε διεθνή συνέδρια και επιστημονικά περιοδικά. Έχει συμμετάσχει σε 10 έργα έρευνας και ανάπτυξης χρηματοδοτούμενα από ευρωπαϊκούς και εθνικούς πόρους. Είναι μέλος της IEEE και του ΤΕΕ.