Silke Buhr studierte nach einer abgeschlossenen Tischlerlehre an der Fachhochschule Detmold Innenarchitektur und schloss als Diplom-Ingenieurin ab. Anschließend belegte sie das Aufbaustudium Szenenbild an der Hochschule für Fernsehen und Film (HFF) in München. Ab1995 arbeitete sie als Szenenbildassistentin, seit 1997 hat sie als Szenenbildnerin unter anderem "Requiem für eine romantische Frau" (1998) von Dagmar Knöpfel und "Vergiss Amerika" (2000) von Vanessa Jopp gestaltet. Für den internationalen Erfolg und Oscar-Gewinner "Das Leben der Anderen" (2006) von Florian Henckel-Donnersmarck erhielt sie den Deutschen Filmpreis 2006.

Im gleichen Jahr wurde sie für ihre Arbeit bei Chris Kraus' hoch gelobtem Drama "Vier Minuten" mit dem Production Design Award der Hofer Filmtage ausgezeichnet. Nach mehreren Fernsehspielen, darunter der aufwändige Zweiteiler "Wir sind das Volk - Liebe kennt keine Grenzen" (2008), zeichnete sie bei so unterschiedlichen Filmen wie Feo Aladags Migrantendrama "Die Fremde" (2010) und Til Schweigers Romantikkomödie "Kokowääh" (2011) für das Szenenbild verantwortlich. Für ihre Leistung bei Chris Kraus' aufwändigem Historiendrama "Poll" wurde Silke Buhr 2011 mit dem Bayerischen Filmpreis und mit ihrem zweiten Deutschen Filmpreis ausgezeichnet.

2012 arbeitete sie erneut mit Til Schweiger zusammen und schuf das Szenenbild für seinen Actionfilm "Schutzengel", außerdem arbeitete sie an Sherry Hormanns "Anleitung zum Unglücklichsein". Nach dem Fernsehkrimi "Zeugin der Toten" (2013) und Feo Aladags "Zwischen Welten" (2014), über die Bundeswehr in Afghanistan, erhielt sie 2015 ihren dritten Deutschen Filmpreis in der Kategorie Szenenbild für ihre Arbeit an dem Hacker-Thriller "Who Am I – Kein System ist sicher" (2014) von Baran bo Odar.

Ende 2015 startete Julia von Heinz' Bestseller-Verfilmung "Ich bin dann mal weg" mit Devid Striesow in den deutschen Kinos. 2016 zeichnete Buhr bei Chris Kraus' Tragikomödie "Die Blumen von gestern" für das Szenenbild verantwortlich - und erhielt dafür 2017 einmal mehr eine Nominierung für den Deutschen Filmpreis.

Zur gleichen Zeit arbeitete sie erneut mit Regisseur Florian Henckel von Donnersmarck zusammen, diesmal für dessen "Werk ohne Autor", eine an das Leben von Gerhard Richter angelehnte Künstler-Biografie, die in Deutschland auf ein geteiltes Echo stieß, doch mit Oscar-Nominierungen für Beste Kamera und Besten fremdsprachigen Film sowie mit einer Golden Globe-Nominierung bedacht wurde. 

Es folgten die Mitwirkung bei einer Fernsehproduktion, der Weimar-"Tatort"-Folge "Die kalte Fritte" (2018) mit Nora Tschirner und Christian Ulmen als ermittelndem Duo, und bei einer Streaming-Serie: der in der Berliner Club-Szene angesiedelten Amazon-Produktion "Beat". 

Danach war Silke Buhr erneut für das Production Design einer Kinoproduktion zuständig – und wurde 2020 erneut mit dem Deutschen Filmpreis ausgezeichnet: für Burhan Qurbanis rund dreistündige freie Verfilmung des Romanklassikers von Alfred Döblin "Berlin Alexanderplatz", die im Februar 2020 im Berlinale-Wettbewerb Premiere feierte. Zur selben Zeit gestaltete Buhr das Szenenbild für die zweite Staffel der düsteren, in der Welt der Hochfinanz angesiedelten ZDF-Serie "Bad Banks" (2020) mit Desirée Nosbusch und Paula Beer in den Hauptrollen.