Winfried Orthmann estudió historia antigua de Oriente Medio , arqueología clásica y asiriología de 1954 a 1961 en las universidades de Múnich, Berlín y Ankara. Recibió su doctorado en 1961 promovierte en la Universidad Libre de Berlín (título de la tesis: Keramik der Frühen Bronzezeit aus Inneranatolien ). Después de sus estudios, fue instructor en el Instituto Arqueológico Alemán en Estambul. De 1966 a 1969 recibió una beca de la Fundación Alemana de Investigación (DFG) para apoyar su habilitación, que tuvo lugar en 1969 en la Universidad de Saarland con la publicación de Untersuchungen zur späthethitischen Kunst ( Investigaciones del arte hitita tardío) .). En 1971 fue nombrado asesor científico y profesor en la Universidad de Saarland, donde permaneció desde 1971 hasta 1994 como profesor de arqueología del Cercano Oriente . De 1994 a 2000, Orthmann fue profesor y decano de arte, estudios clásicos y antiguos en la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg . Se convirtió en profesor emérito al final del semestre de verano de 2000 y sigue siendo profesionalmente activo hasta el día de hoy. Su enfoque de investigación incluye la arqueología siria desde el siglo III al I a. C. y la arqueología de la región del sur del Cáucaso a principios y mediados de la Edad del Bronce.
Los viajes por los países del Cercano Oriente y las campañas de excavación en Ilica (Turquía) y en Mumbaqat (Siria) desde 1973-1974 apoyaron su trabajo como especialista en arqueología, particularmente en el área de la cultura hitita .
Después de la muerte de Anton Moortgat en 1977, quien era profesor de arqueología del Cercano Oriente en la Universidad Libre de Berlín, Orthmann continuó las excavaciones del antiguo asentamiento en Tell Chuera.(en el noreste de Siria) de 1982 a 1983 junto con Ursula Moortgat-Correns de Berlín. A partir de 1986 asumió la responsabilidad exclusiva de las excavaciones. El proyecto se trasladó a la Universidad Martín Lutero de Halle-Wittenberg en 1994. Durante la campaña de 1996, su equipo excavó partes de un gran complejo de templos en la parte sureste de la ciudad y partes de un palacio en el oeste de la ciudad en estratos fechada en el tercer milenio a. También se excavó un complejo de edificios más grande del período asirio medio (siglo XIII a. C.). Hasta 1997, Orthmann también fue responsable del trabajo en el valle de Alazani en el este de Georgia en nombre de la Fundación Alemana de Investigación (DFG) con el objetivo de excavar por completo un gran túmulo funerario ( kurganoriginario del último tercio del tercer milenio a. C. cerca del río Alazani. Las excavaciones también se realizaron bajo su dirección por una expedición de la Universidad de Saarland en Halawa (Siria) en el valle del Éufrates de 1975 a 1986.