Bärbel Pelker studierte Schulmusik an der Staatlichen Hochschule für Musik Heidelberg-Mannheim mit den Leistungsfächern Violoncello und Gesang (1977 Erstes Staatsexamen, 1979 Zweites Staatsexamen) sowie Musikwissenschaft und Germanistik an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg (1990 Promotion). Von 1990 bis 2015 arbeitete sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin in den Forschungsstellen Geschichte der Mannheimer Hofkapelle (1990–2006) und Geschichte der südwestdeutschen Hofmusik (2006–2015) der Heidelberger Akademie der Wissenschaften, für letztere ist sie auch weiterhin ehrenamtlich tätig. Seit 2015 ist sie Vizepräsidentin der Gesellschaft für Musikgeschichte in Baden-Württemberg. Ihre Forschungsschwerpunkte sind die Musik des 18. und 19. Jahrhunderts sowie die Sozial- und Institutionsgeschichte südwestdeutscher Hofkapellen im 18. Jahrhundert.