1992 värvades Bjørnebye till Liverpool för 600,000 pund.[7] Han gjorde debut i Liverpools 1-5-förlust mot Coventry City 19 december 1992.[8] Bjørnebye hade dock svårt att anpassa sig till Premier League och lånades därför tillbaka till Rosenborg 1994. När han kom tillbaka lossnade det för norrmannen som tog en ordinarie plats i laget och 1995 var han med om att vinna ligacupen efter en 2-1-vinst mot Bolton Wanderers i finalen.[9] Några dagar efter Ligacupvinsten så bröt dock Bjørnebye benet i en match mot Southampton, vilket spolierade hela säsongen 1995/96.[10]
Bjørnebye var tillbaka i laget till säsongen 1996/97 då han gjorde sitt första mål för klubben när Liverpool spelade 3-3 med Middlesbrough.[11] I slutet av säsongen kom han med i årets lag tillsammans med lagkamraterna Steve McManaman och Mark Wright. När Gérard Houllier tog över som tränare i Liverpool så köptes Steve Staunton in och speltiden för Bjørnebye minskade. 2000 lånades han ut till danska Brøndby IF, som kom två i Superligaen.[12]
Efter säsongen så lämnade han Liverpool permanent då klubbens förra manager Graeme Souness köpte honom till Blackburn Rovers för 300,000 pund.[13] Blackburn, som då låg i Championship, gick upp till Premier League under Bjørnebyes första säsong i klubben. Han gjorde sitt första mål för klubben i en 2-2-match mot Portsmouth 11 november 2000.[14] Han var med om att vinna Ligacupen även med Blackburn, då man vann med 2-1 mot Tottenham Hotspur i finalen 2002.[15] Han drabbades senare av skador och beslutade i mars 2003 att avsluta sin karriär.[16]
Landslag
Stig Inge Bjørnebye gjorde debut för Norges landslag 31 maj 1989 i en match mot Österrike.[17] Under VM 1994 och VM 1998 spelade Bjørnebye Norges samtliga sju matcher.[18] Bjørnebye gjorde sin sista internationella match mot Wales 7 oktober 2000, och gjorde totalt 76 landskamper och ett mål.
Efter att spelarkarriären tog slut så blev Bjørnebye assisterande tränare i det norska landslaget under ledning av Åge Hareide 2003. Där var han i tre år innan han blev huvudtränare i IK Start, då han efterträdde Tom Nordlie.[19] Där var han i två säsonger innan han fick sparken efter en rad dåliga resultat, som gjorde att Start riskerade att åka ur Tippeligaen.[20]