Dominique Buffin est entrée dans l’administration publique d’État en tant qu’officier de police en 2001. Après un passage par les services de renseignements, elle rejoint en 2007 la direction centrale de la Police judiciaire, où elle exerce d’abord dans un groupe d’enquête de l’office central de Lutte contre le crime organisé, puis à l’office central de Lutte contre le trafic de biens culturels (OCBC).
En 2013, elle est mise à disposition du ministère de la Culture, où elle sera conseillère pour la sûreté des musées de France pendant quatre ans, auprès de la direction générale des Patrimoines.
En juin 2017, elle est nommée haute fonctionnaire de défense et de sécurité adjointe au ministère de la Culture, où elle travaille notamment à la formalisation et à l’amélioration du dispositif de gestion de crise du ministère, et à la formation des fonctionnaires concernés.