O Νέστορας Τσιρλιγκάνης έλαβε το πτυχίο Φυσικής από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης το 1986 και συνέχισε τις σπουδές του, με υποτροφία του Ιδρύματος Fulbright, στο The University of Michigan – Ann Arbor (Η.Π.Α.) από όπου απέκτησε το δίπλωμα Master’s το 1987 στην Πυρηνική Επιστήμη και το Διδακτορικό Δίπλωμα (Ph.D.) το 1995 στο ίδιο πεδίο. Ειδικεύτηκε στις πυρηνικές μετρήσεις με έμφαση στα όργανα και τη μεθοδολογία για την ανίχνευση και μέτρηση νετρονίων. Κατά το χρονικό διάστημα 1996–1998 εργάστηκε ως εξωτερικός συνεργάτης του Εργαστηρίου Πυρηνικής Τεχνολογίας του Δημοκριτείου Πανεπιστημίου Θράκης σε θέματα φυσικής ραδιενέργειας και περιβαλλοντικής δοσιμετρίας. Το 1999 ανέλαβε ως εξωτερικός σύμβουλος τη σχεδίαση και οργάνωση του Εργαστηρίου Αρχαιομετρίας του Ινστιτούτου Πολιτιστικής και Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας (Ι.Π.Ε.Τ.) του Ε.Κ. «Αθηνά» (σήμερα Ινστιτούτο Επεξεργασίας Λόγου / Παράρτημα Ξάνθης) στην Ξάνθη για την εφαρμογή επιστημονικών μεθόδων στην εξαγωγή αρχαιολογικών και ιστορικών πληροφοριών από αντικείμενα της πολιτιστικής κληρονομιάς. Το 2002 ανέλαβε ως Δόκιμος Ερευνητής του Ι.Π.Ε.Τ., Υπεύθυνος του Εργαστηρίου Αρχαιομετρίας (σήμερα Εργαστήριο Αρχαιομετρίας και Φυσικοχημικών Μετρήσεων, θέση την οποία διατηρεί έως σήμερα, ως Διευθυντής Ερευνών από το 2007. Από το 2012 έως τον Φεβρουάριο του 2024, μετά τη συγχώνευση του Ι.Π.Ε.Τ. με το Ι.Ε.Λ. διετέλεσε επικεφαλής του Παραρτήματος Ξάνθης / Ι.Ε.Λ. Ξάνθης. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα περιλαμβάνουν τη δοσιμετρία και χρονολόγηση με φωταυγειακές μεθόδους, τη δοσιμετρία περιβάλλοντος, ατυχημάτων και διαστήματος, εφαρμογές των ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών και πυρηνικών μετρήσεων στις επιστήμες των υλικών, του περιβάλλοντος και του πολιτισμού, και τις εφαρμογές των ΤΠΕ στην καθημερινή ζωή (πρωτογενής τομέας, υγεία κ.λπ.) και τον πολιτισμό. Έχει περισσότερες από 70 δημοσιεύσεις σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά με κριτές (h-index 21) και 70 συμμετοχές σε διεθνή συνέδρια με δημοσιευμένα πρακτικά. Το δημοσιευμένο έργο του περιλαμβάνει επίσης 2 διατριβές, 4 κεφάλαια σε βιβλία, και ένα αριθμό από άρθρα σε ηλεκτρονικά περιοδικά και περιοδικά κοινού ενδιαφέροντος. Το έργο του έχει περισσότερες από 1300 αναφορές. Έχει συμμετάσχει σαν Επιστημονικώς Υπεύθυνος και/ή Συντονιστής σε 7 εθνικά, 2 διασυνοριακά, 1 ευρωπαϊκό και 4 προγράμματα υποδομών. Κατά την περίοδο 2020-2023 διετέλεσε συντονιστής και επιστημονικός υπεύθυνος του έργου «AGRO4+: Ολιστική προσέγγιση στη Γεωργία 4.0 για νέους αγρότες» του ΕΠΑνΕΚ / «Υποστήριξη Περιφερειακής Αριστείας» προϋπολογισμού 3.160.000 €. Είναι μέλος της American Nuclear Society, IEEE, IEEE Computer Society, ΙΕΕΕ Nuclear and Plasma Sciences Society και της Ελληνικής Αρχαιομετρικής Εταιρείας.