Olivier Wintenberger est Professeur à Sorbonne Université, responsable de la filière Ingénierie Statistique et Data Science. Ses recherches en mathématiques appliquées portent sur la prévision des phénomènes aléatoires.
Elles se décomposent en deux objectifs complémentaires : 
- Lorsque le phénomène à prévoir est rare, Olivier Wintenberger s'intéresse au processus de génération de tels évènements. Une bonne compréhension des modèles statistiques génératifs améliore la prévision de la survenance de phénomènes extrêmes et du risque encouru. 
- Lorsque le phénomène à prévoir est fréquent, il étudie des méthodes d'apprentissage récursives améliorant progressivement les prévisions. 
La théorie des probabilités permet de concevoir des algorithmes robustes et adaptatifs applicables dans des situations réelles diverses (consommation électrique, météo...).