
En 1982, sa thèse d'État porta sur l'armée romaine d'Afrique; elle a été soutenue à l’Université de Paris X-Nanterre1, où il était assistant (1972-1981) et où il a ensuite été maître-assistant (1981-1985).
Il enseigna à Grenoble II de 1985 à 1989, puis à Lyon III (où il créa puis dirigea le DESS “Formation aux métiers de l’archéologie”) jusqu'en 2001, avant d'être nommé Professeur des Universités à Paris IV (Paris-Sorbonne). En 2000, il a été élu vice-président de la section "Histoire et archéologie des civilisations antiques" du Comité des Travaux Historiques et Scientifiques. Il a aussi été vice-Président du Conseil Scientifique du Centre d’Étude d’Histoire de la Défense.
D'autre part, il publie depuis 1986 une bibliographie annuelle sur l'Afrique romaine, et il dirige la collection "Antiquité/Synthèses" aux éditions Picard.
Yann Le Bohec s'est notamment vu confier la direction de The Encyclopedia of the Roman Army, monumental ouvrage décrit comme « un outil indispensable pour l'étude de l'histoire militaire antique » qui comble le manque jusque là d'« un livre de référence fiable qui rende hommage à l'importance du sujet