Barbara S. Weber wurde in München geboren. Sie studierte zunächst Theaterwissenschaft, Literaturwissenschaft und Psychologie an der LMU München. Während des Studiums war sie als Hospitant und freier Assistent im Bereich Regie, unter anderem am Staatstheater am Gärtnerplatz, den Salzburger Festspielen und der Bayerischen Staatsoper, daneben auch in den Bereichen Dramaturgie, Ausstattung und Beleuchtung tätig. 2001 begann sie ein Studium der Musiktheaterregie an der Hochschule für Musik und Theater Hamburg, das sie mit der Inszenierung der Oper „Médée“ von Darius Milhaud mit Auszeichnung abschloss. 2008 bis 2011 war Barbara S. Weber als Regieassistentin und Spielleiterin an der Bayerischen Staatsoper festangestellt und arbeitete dort mit namhaften Regisseuren wie Robert Carsen, Andreas Kriegenburg, Hans Neuenfels und Martin Kusej zusammen.

In dieser Zeit entstanden unter anderem die performative Installation „Vivremo insiem e moremmo insiem“, eine begehbare, sich als Endlosschleife wiederholende Szene zum Thema „Freundschaft“ mit Musik aus Verdis „Don Carlo“ und die in-transit Action „Narrenschiffe“ von Lucia Ronchetti im Programm der Festspiele der Bayerischen Staatsoper.  2010 fand mit „Ariadne auf Naxos“ die erste Zusammenarbeit mit dem lyrischen Opernensemble Dachau statt, mit dem Barbara S. Weber  im Herbst 2013 auch „Cosi fan tutte“ realisierte. 2014 leitete sie erneut die Einstudierung von Alban Bergs „Wozzeck“ in einer Inszenierung von Andreas Kriegenburg am New National Theatre Tokyo für die sie bereits 2009 verantwortlich zeichnete.

Bei Ihrer jüngsten Arbeit an der Bayerischen Staatsoper entwarf Barbara Weber in Zusammenarbeit mit dem bildenden Künstler Andres Belmar und dem Komponisten Ludwig Berger den „Pelléas et Mélisande“ Raum - eine Reflexion über szenische und musikalische Motive der Oper „Pelléas et Mélisande“ von Claude Debussy.