Barbara Hanke arbeitete nach dem Studium der Fächer Geschichte, Deutsche Philologie und Kulturwissenschaften/Kultur, Kommunikation und Management als Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Didaktik der Geschichte der Universität Münster. 

Nach ihrer  Promotion wechselte sie 2011 als Akademische Rätin an das Institut für Politik- und Geschichtswissenschaft der Pädagogischen Hochschule Freiburg. Von 2013 bis 2015 vertrat sie an der LMU München den Lehrstuhl für Didaktik der Geschichte und 2021/22 eine Professur für Geschichtsdidaktik an der Universität zu Köln. 2018 bis 2020 war sie Gastprofessorin für Geschichtsdidaktik und Sozialgeschichte an der Universität Wien. Seit 2020 arbeitet sie als Akademische Oberrätin am Institut für Geschichtsdidaktik und Public History der Universität Tübingen. 

Ab April 2025 verwaltet Barbara Hanke die Professur für Didaktik der Geschichte an der Universität Osnabrück.