Stefan Schulte-Merker studeerde biologie in Regensburg (Duitsland), Boulder (Verenigde Staten) en Tübingen (Duitsland), waar hij zijn diploma behaalde in 1988. Zijn promotie onderzoek in het laboratorium van Prof. C. Nüsslein-Volhard aan het Max-Planck Instituut voor Ontwikkelingsbiologie in Tübingen was gericht op de formatie van mesoderm in zebravissen. Zijn postdoctorale onderzoek bij Prof. Jim Smith aan het NIMR in Londen ging in op de groeifactoren in mesoderm inductie.
Aan het Max-Planck Instituut startte hij in 1995 een eigen onderzoeksgroep, waarna hij verschillende functies heeft doorlopen bij biotechnische bedrijven voor zijn terugkeer naar de academische wereld in 2004. Sindsdien is hij verbonden aan het Hubrecht Instituut, waar zijn interesse en onderzoek vooral gericht is op vasclulogenesis, lymfe-angiogenesis en osteoblast functie, met de zebravis als model. Sinds 2008 heeft hij een aanstelling bij Wageningen Universiteit.