В 1963 году Барри Бэрриш начал работать в Калифорнийском технологическом институте (California Institute of Technology, Caltech), в 1966-1969 годах — доцент, в 1972-1991 годах — профессор Калифорнийского технологического института.

В 1991-2005 годах — профессор Ronald and Maxine Linde в Калифорнийском технологическом институте.

С 2005 года — почетный профессор Ronald and Maxine Linde.

В 1994-1997 годах — главный исследователь лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO. В 1997 году он создал LIGO Scientific Collaboration (LSC), которая в настоящее время позволяет более тысячи сотрудникам по всему миру участвовать в LIGO.

В 1997-2006 годах — директор LIGO.

Барри Бэриш был сопредседателем Консультативной комиссии по физике высоких энергий США (High Energy Physics Advisory Panel — HEPAP).

Он также являлся директором Глобального проекта по созданию международного линейного коллайдера (International Linear Collider, ILC).

В 2002 году он получил премию Klopsteg американской ассоциации преподавателей физики и в том же году был избран в Национальную академию наук.

Барри Бэриш — член Американской академии искусств и наук, Американской ассоциации содействия развитию науки, Американского физического общества. В 2011 году он был президентом Американского физического общества.

Почетный доктор Болонского университета (The University of Bologna, 2006), Университета Флориды (The University of Florida, 2007) и Университета Глазго (The University of Glasgow, 2013).

В 2017 году Барри Бэриш совместно с Райнером Вайссом и Кипом Торном был удостоен Нобелевской премии по физике за «решающий вклад в детектор LIGO и наблюдение гравитационных волн».