Yalçın Yılmaz, lisans derecesini 2010 yılında Ondokuz Mayıs Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeodezi ve Fotogrametri Bölümünden almış ve ikinci lisans derecesine ise 2019 yılında İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Eski Yunan Dili ve Edebiyatı Bölümün'de başlamıştır. Yüksek Lisans derecesini 2017 yılında Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Geomatik Anabilim Dalından tamamlamıştır. Yüksek lisans tezinin başlığı "Teknik altyapı çalışmalarında destekleyici bir yöntem olarak yer radarının (GPR) kullanılabilirliği" olup, tez danışmanlığını Doç Dr. Arzu Soycan yapmıştır. Doktora derecesini ise 2024 yılında Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Geomatik Anabilim Dalından almıştır. Doktora tezinin başlığı "Nokta bulutu ile elde edilen altyapı elemanlarının sınıflandırılmasında makine öğrenmesi ve derin öğrenme algoritmalarının performanslarının değerlendirilmesi" olup, tez danışmanlığını da yine Doç Dr. Arzu Soycan yapmıştır.

Akademik kariyerine 2014 yılında Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümünde Jeodezi Anabilim Dalında Araştırma Görevlisi olarak başlamıştır. 2014-2024 yılları arasında İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü Ölçme Tekniği Anabilim Dalında Araştırma Görevlisi olarak devam etmiştir. Şu an Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Geoteknik Anabilim Dalında Araştırma Görevlisi Doktor olarak devam etmektedir.

Uluslararası hakemli dergilerde yayımlanan çalışmaları arasında 3B nokta bulutlarından altyapı elemanlarının sınıflandırılması, UAV tabanlı fotogrametrik harita üretimi ve GNSS yükseklik dönüşümleri, GPR ile altyapıların tespiti gibi çeşitli konular bulunmaktadır.