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De 1982 à 1989, il est conseiller près la Mission permanente de l’Algérie aux Nations unies. Il obtient un diplôme en politique américaine contemporaine à l’université de New York (NYU), et des diplômes d’anglais et d’espagnol à l’école des langues des Nations unies. Il est ensuite conseiller du ministre des Affaires étrangères, puis porte-parole du Ministère des Affaires étrangères de 1990 à 1992.
Il est ambassadeur Représentant Permanent de l’Algérie à l’Organisation des Nations unies de 1996 à 2005. Pendant cette période, il préside de nombreux organes des Nations unies. Il est vice-président de l’Assemblée Générale en 1999-2000 et 2004-2005, et président du Conseil de Sécurité en décembre 2004.
Il dirige des délégations algériennes à diverses conférences internationales, en particulier au Sommet de l’organisation de la Coopération Islamique (OCI) tenu en 1997 à Téhéran, ainsi qu’à différentes réunions et conférences sur le désarmement et sur le traité de non-prolifération.
Il est ambassadeur conseiller et envoyé spécial du Président de la République de 2006 à 2008 auprès de chefs d’état africains.
En août 2008, il est nommé ambassadeur d’Algérie aux États-Unis. Il est rappelé en Algérie en 2015.
Abdallah Baali est de nouveau ambassadeur conseiller jusqu’à mars 2021.
Il dirige de 1990 à 1992 la Revue Algérienne des Relations Internationales (RARI). Il publie divers articles relatifs à la Constitution algérienne de 1996, au désarmement nucléaire et à la Conférence d'examen du TNP de 2000. Il a été conférencier dans plusieurs universités américaines (Fordham University, Yale, Harvard, Georgetown, et Princeton) ainsi qu’au Council on Foreign Relations à New York, au Centre d’études diplomatiques et stratégiques à Paris, à l’Institut d’études politiques et à l’ENA d’Alger.
