Hangya Balázs 2006-ban szerezett orvosi diplomát a budapesti Semmelweis Egyetemen, majd egy évvel később az Eötvös Loránd Tudományegyetem matematikus szakán MSc fokozatot szerzett valószínűségelmélet és statisztika szakterületen. Egyetemi hallgatóként Freund Tamás csoportjában dolgozott, ahol összetett matematikai megoldásokat dolgozott ki neurofiziológiai problémák megoldására. 2006-tól a Semmelweis Egyetemen doktori iskolájának hallgatója, ahol 2010-ben szerezett PhD fokozatot idegtudományok területén. PhD évei során Varga Viktor és Borhegyi Zsolt felügyelete alatt a septo-hippocampalis rendszerben lezajló idegi szinkronizációs folyamatok jobb megértésén dolgozott. 2010-ben az Egyesült Államokba költözött, és közel 5 évig posztdoktori kutatómunkát végezett Cold Spring Harbor Laboratory-ban (New York, USA), ahol a fő kutatási területe az egerek központi kolinerg rendszere volt. Visszatérő Marie Curie ösztöndíjasként költözött vissza Magyarországra, és 2015 szeptemberében alapította önálló laboratóriumát, melyre a Magyar Tudományos Akadémia Lendület pályázata adott lehetőséget. Laboratóriumában a legfontosabb kutatási téma jelenleg az, hogy a különböző neuromodulációs rendszerek hogyan működnek együtt a tanulás és más kognitív viselkedés során. Hangya Balázs 2016-ban elnyerte az ERC Starting Grantet, a 2016-2020-as ciklusban tagja volt a FENS-Kavli hálózatnak, ahol két évig az irányítótestületnek is tagja volt.