По окончании ун-та работал врачом на Алтае (1826—1830) — в Барнауле, на Колывано-Воскресенских заводах и в Змеиногорске; 1826 провел в путешествии по Алтаю в составе известной алтайской экспедиции К. Ф. Ледебура; результатом ее явилось участие Б. в труде Ледебура «Flora altaica» I— IV, 1829—1833, и в общем отчете по экспедиции («Reise im östlichen Theile des Altaigebirges», 1829). Позднее Б. опубликовал важное дополнение к флоре Алтая («Verzeichniss der im Jahre 1832 im östliche Theile des Altaigebirges gesammelten Pflanzen. Ein Supplement zur Flora Altaica», 1835). В 1830—1832 Б. принял участие в экспедиции в Монголию и Китай, проехал пустыню Гоби и опубликовал «Enumeratio plantarum quas in China boreali collegit A. Bunge anno 1831». [отд. отт. 1833, 73 pp.l. Летом 1832, возвратившись в Барнаул, Б. снова исследовал Восточный Алтай (долина р. Чуй). В 1833—-1836 Б. был профессором ботаники Казанского ун-та (из Казани Б. ездил на юг в Саратовскую губ., посетил гору Богдо [Астраханская обл., г. Большой Богдо]); после чего перешел в Дерптский ун-т (1836—1867). В Дерптском ун-те В. читал курсы общей, фармацевтической и с.-х. ботаники, заведывал богатым бот. садом и воспитал много крупных русских ботаников (см. Максимович, К. И., Шмидт, Ф. Б. и др.) В 1857—1859 Б. участвовал в экспедиции в Персию (Иран) под начальством Ханыкова, снаряженной Русским географическим о-вом. В этой экспедиции были собраны большие бот. материалы, к сожалению необнародованные в единой работе. Б. опубликовал весьма важные отчеты об экспедиции в Хорасан, в к-рых мастерски обрисован ботанИко-геОграфическии характер посещенных мест (1859). Кроме того прямое отношение к этому путешествию имеет труд Б . о губоцветных ("Labiatae persicae", 1873). Б. — почетный член Российской Академии наук, многих русских и иностранных ученых о-в (между прочим Линнеевского и Королевского в Лондоне); лауреат Бэровской и Декандоллевской премий, присужденных ему за классические работы по систематике. Богатейший гербарий Б., очень обильный типами, был продан им Коссону и хранится в Париже; Б. делал предложения ряду русских научных учреждений (в том числе I и Московскому о-ву испытателей природы) приобрести его, но в царской России не нашлось ничтожной суммы на приобретение этого важнейшего источника по русской флоре. — Огромное количество классических трудов Б. по систематике цветковых растений охватывает наиболее трудные для систематики группы. Из них надо отметить монографии: горечавок («Conspectus generis Gentianae», 1829), тамариксов («Tentamen generis Tamaricum species accuratius definiendi», 1852), солянок («Anabasearum revisio», 1862); «Pflanzengeographische Betrachtungen über die Familie der Chenopodiaceen», 1880), астрагалов («Generis Astragali species gerontogeae», 1868; pars altera: Specirum enumeratio, 1869), остролодок («Species generis Oxytropis DC.», 1874); натринии (1835), мытников (1841, 1843), кузинии (1865), эхинопса (1863), гелиотропа (1869), дионисии (1871), акантолимона («Die Gattung Acantholimon Boiss.», 1872) и мн. др.

Главнейший труд Б. по флоре Средней Азии — обработка огромной коллекции безвременно скончавшегося на обратном пути из Средней Азии ботаника и путешественника Александра Лемана («Alexandri Lehmanni reliquiae botanicae», 1854). Работа эта выполнена Б. согласно завещанию Л. Кроме того Б. дал обзор астрагалов и остролодок Туркестана (1880); это исследование было выполнено в связи с определением сборов экспедиции А. П. и О. А. Федченко. Много внимания Б. уделил также родной ему Прибалтике, по которой экскурсирэвал в 1840, 1851 и других годах и опубликовал «Flora von Esth.-, Liv. - und Kurland» 1853, им же изданы эксикаты этой флоры. Виды Б. понимал в довольно мелком объеме, однако обладая блестящим глазом и большим тактом систематика мастерски характеризовал их. Б. — один из основателей географо-морфологического метода в систематике растений. В честь Б. названо множество видов растений и род Bungea С.А.М.