Sylvie Denis est née à Talence en 1963. Elle est enseignante d’anglais de formation et vit à Cognac. Lectrice de SF dès l’adolescence, elle participe depuis les années 1990 à tous les évènements majeurs en France et en Angleterre du milieu de la Science-Fiction, festivals, conventions, projets éditoriaux.
En 1995, elle fonde la revue Cyberdreams, qui reçoit le Grand Prix de l'Imaginaire en 1996, et elle assure seule le poste de rédactrice en chef sur les derniers numéros. Elle est également anthologiste — Escales 2001 au Fleuve noir, Histoire de science-fiction et de cochons aux éditions Bifrost (1998) — et traductrice pour J’ai lu, Mnémos et Flammarion. Sa traduction du roman de Megan Lindholm (Robin Hobb), Le Dernier Magicien, a reçu à l'unanimité du jury le prix Imaginales 2004.
Ses premiers textes paraissent à la fin des années 1980, son premier recueil, Jardins virtuels, en 1995. Il est réédité en 2003 chez Gallimard dans une version largement augmentée (treize nouvelles au lieu de cinq). Elle publie en 1997 un court roman, L’Invité de verre, aux éditions DLM.
Elle a obtenu le prix Solaris en 1988 pour L’anniversaire de Caroline, un recueil de nouvelles ; le prix Rosny Aîné en 2000 pour Dedans-Dehors et le prix Julia Verlanger en 2004 pour Haute École, son premier roman paru à L’Atalante.