Омонулло Буриев родился в 1944 году в селе Карасу Гиссарской долины Таджикистана. Учился на Географическом факультете Ташкентского государственного университета (ныне Национальный университет Узбекистана) (1961–1970; с 1963 по 1967 год служил на флоте). Изучал арабский и персидский языки в Ташкентском государственном университете востоковедения.

Трудовую деятельность начал в Главной редакции Узбекской Советской энциклопедии – в течение 1970–1979 годов работал в этом учреждении в должностях младшего редактора, картографа, научного редактора и старшего научного редактора. С 1979 года по настоящее время продолжает вести научную деятельность в Институте востоковедения имени Абу Райхана Беруни Академии наук Республики Узбекистан.

В 1988 году в Институте востоковедения защитил кандидатскую диссертацию на тему «Географические сведения в трудах Хафиз-и Абру (Источниковедческое и историко-географическое исследование)» по специальности «Историография и источниковедение».

За время своей деятельности в Институте был младшим научным сотрудником (1979–1990), научным сотрудником (1990–1992), старшим научным сотрудником (1992–2003), заведующим отделом (1995–2003), ведущим научным сотрудником (2003 – н.в.), а также руководителем гранта (2012–2013). В настоящее время является заведующим Отделом каталогизации рукописей и электронных каталогов. В 1995 году Высшей аттестационной комиссией Омонулле Буриеву присвоено звание старшего научного сотрудника. В 2019 году он защитил докторскую диссертацию на тему «Историческая география Центральной Азии в письменных источниках периода Тимуридов», а в 2024 году по рекомендации Совета Института востоковедения Высшая аттестационная комиссия присвоила Буриеву звание профессора по специальности «Историография, источниковедение и методы исторических исследований».

Основная часть научных изысканий профессора Буриева представлена изучением письменного наследия периода Тимуридов. Его исследования включают описание восточных рукописей, перевод персоязычных источников на узбекский и русский языки, историческую географию Центральной Азии, историческую топонимику, историю науки, историю культуры народов Узбекистана, а также историю международных отношений Узбекистана. В период с 1970 по 2024 год общее количество публикаций учёного, изданных в виде монографий, брошюр, тезисов и статей, составило 631 работу.

Кроме того, профессор Буриев вёл активную деятельность и на ниве просвещения. Преподавал географию и источниковедение на кафедре истории Центральной Азии Ташкентского государственного университета востоковедения и на кафедре источниковедения Исторического факультета Национального университета Узбекистана. В 2001–2004 годах работал заведующим кафедрой источниковедения и специальных исторических дисциплин Исторического факультета Национального университета. За это время по специальности источниковедения и историографии на кафедре состоялись защиты трёх кандидатских диссертаций и 21 магистерской.

Омонулло Буриев является членом редколлегии научных журналов «Мерос» (Наследие) Института востоковедения и «Бобур ва дунё» (Бабур и мир) Международного общественного фонда имени Бабура. На протяжении многих лет на общественных началах входит в состав Ташкентской городской топонимической комиссии, за годы деятельности в которой, научно обосновывая историю многих городских топонимов, давал и продолжает давать рекомендации по их восстановлению.

Указом Президента Республики Узбекистан от 28 августа 2019 года Омонулло Буриев за многолетнюю плодотворную научную деятельность был награждён орденом «Меҳнат шуҳрати».