Fırat Üniversitesi Tıp Fakültesi'ni bitirdi. Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesinde Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları ihtisası, Hacettepe Tıp Fakültesi Çocuk İmmunoloji bölümünde İmmunoloji yan dal ihtisası yaptı. 2000 yılında Uludag Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk İmmunoloji bilim dalını kurdu. 2000 yılında doçent, 2006 yılında profesör oldu. 2007 yılında University College of London, Royal Free Hospital’de immunoloji ve romatoloji konularında genetik çalışmalar yapmıştır. 2011 yılından itibaren çocuk romatoloji uzmanlığı ve çocuk alerji uzmanlığı diplomasını alarak bu konuda hasta takibini yapmaktadır.Halen muayenehanesinde ve Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları AD 'nda Çocuk İmmunoloji-Romatoloji biriminde öğretim üyesi olarak görev yapmaktadır.
Prof. Dr.Sara Şebnem Kılıç, Çocuk Alerjisi, Çocuk Romatolojisi, Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları alanında uzmanlaşmıştır. Sunduğu hizmetler arasında Enjeksiyon IM, Enjeksiyon IV, ESH Sedimantasyon, Hemaferez, Kan Basıncı Tansiyon Ölçümü bulunmaktadır.