Ο Δημήτριος Τ. Μπούμπας αποφοίτησε από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων το 1983. Στη συνέχεια ακολούθησε μεταπτυχιακές σπουδές στη μοριακή και κυτταρική ανοσολογία στα Εθνικά Ιδρύματα Υγείας (ΝΙΗ) των ΗΠΑ. Ειδικεύθηκε στην Παθολογία στα Νοσοκομεία Veterans Administration Medical Center and Georgetown University Hospital, Washington DC, και στη Ρευματολογία-Κλινική Ανοσολογία στο ΝΙΗ.
Από το 1991 έως το 1999 ήταν Ερευνητής στο ΝΙΗ και από το 1996-1999 Αναπληρωτής και Προσωρινός (Acting) (1999) Κλινικός Διευθυντής του Εθνικού Ινστιτούτου Αρθρίτιδος, Μυοσκελετικών και Ρευματολογικών Νόσων (ΝΙΑΜS). Δίδαξε στα Πανεπιστήμια Georgetown και Uniformed Services University for the Health Sciences σε διάφορες βαθμίδες. Κλινικός Καθηγητής και Adjunct Professor Παθολογίας-Ρευματολογίας από το 1997 του ιδίου Πανεπιστημιου ως σήμερα. Επαναπατρίστηκε το 1999 ως Αναπληρωτής Καθηγητής Ρευματολογίας, Κλινικής Ανοσολογίας και Αλλεργιολογίας και διευθυντής της ομώνυμης Κλινικής. Εξελέγη Καθηγητής Γενικής Παθολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης και διευθυντής της ομώνυμης Κλινικής το 2001.
Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα εστιάζονται στην παθογένεια και την ανοσοκατασταλτική/βιολογική θεραπεία συστηματικών αυτοάνοσων νοσημάτων ιδίως του συστηματικού ερυθηματώδους λύκου και των φλεγμονωδών αρθριτίδων (ρευματοειδoύς και ψωριασικής).
Ο Δημήτριος Τ. Μπούμπας είναι Fellow του American College of Physicians και τιμήθηκε με την ανώτατη τιμητική διάκριση του ΝΙΗ για διδασκάλους Κλινικής Ερευνας (1998).