For tida er Benestad ansatt ved Meteorologisk institutt. Han har arbeidet med klimaanalyse (empirisk-statistisk nedskalering) og sesongvarsling, og er i den sammenheng førsteforfatter for esd, et bibliotek for statistikkspråket R. Han har deltatt i forskningsprosjektet RegClim, og han var fra 2007 til 2010 leder for prosjektet SPAR, som forsket på sesongprediktabilitet.