Né en 1951 à Beyrouth, Bertrand Lemoine est architecte D.P.L.G., ingénieur diplômé de l’École Polytechnique et de l’École nationale des Ponts et Chaussées et docteur en Histoire de Paris. Il est président de l'Académie d'Architecture et membre d’honneur de la Société française des Urbanistes. C’est un spécialiste internationalement reconnu du Grand Paris, de l'histoire et de l'actualité de l'architecture, de la construction, en particulier métallique, de la ville et du patrimoine aux XIXe et XXe siècles. Il est directeur de recherche honoraire au Centre national de la recherche scientifique (CNRS).
Il a été directeur général de l’Atelier international du Grand Paris (AIGP), depuis sa création en février 2010 jusqu’en octobre 2013. À ce titre il a piloté le travail de 10 équipes pluridisciplinaires puis de 15 équipes après 2011 et produit en 2015 un livre de synthèse sur le Grand Paris, Les 101 mots du Grand Paris. Il a également été associé aux consultations internationales sur le Grand Bruxelles, le Grand Moscou, le Grand Genève et sur Luxembourg in Transition.
Historien de l’architecture il a signé quarante trois ouvrages, traduits en huit langues, dirigé une vingtaine d’expositions et rédigé plusieurs centaines d’articles sur l’histoire de la ville et de l’architecture, les transformations de Paris, l’architecture des années trente, la construction métallique, la tour Eiffel, les grands travaux, les ingénieurs, les ponts, les gares etc. Il a été directeur de la plus importante école d’architecture française, l'École nationale supérieure d'architecture de Paris-La Villette. Il a enseigné pendant dix ans l'histoire de la construction à l'École d'architecture de la Ville et des Territoires à Marne-la-Vallée. Architecte, il compte une trentaine d'expositions à son actif sur des sujets variés, soit comme commissaire scientifique soit comme scénographe. Journaliste, il a publié plus de cinq cents articles sur l’actualité architecturale et urbaine et été rédacteur en chef de plusieurs revues d’architecture, dont ACIER, revue d’architecture. Il a été conseiller technique au Centre Georges Pompidou puis chargé de mission pendant dix ans à l'Institut Français d'Architecture. Il a été pendant près de quatre ans Directeur développement construction du groupe USINOR, puis du groupe ARCELOR.
Il poursuit actuellement une activité de consultant sur les questions architecturales, constructives et urbaines, en particulier sur le Grand Paris et d’autres grandes métropoles, ainsi que sur les enjeux de la transition énergétique et numérique.
Il est lauréat du prix Chaptal décerné par la Société d’Encouragement de l’Industrie nationale, dont il préside le Comité Constructions et Beaux-Arts et est membre de son Conseil d’administration. Il est Officier des Arts et Lettres.