Prof. Dr. med. Dirk Mürbe leitet die Abteilung Phoniatrie und Audiologie (Stimm-, Sprach- und Hörstörungen) sowie das Sächsische Cochlear Implant Centrum an der HNO-Klinik des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden. An der Hochschule für Musik Carl Maria von Weber Dresden ist er als Leiter des Studios für Stimmforschung tätig, zudem unterrichtet er als Lehrbeauftragter an der Universität Mozarteum Salzburg. 

In der Schulzeit erhielt er an der Musikschule Dresden seine erste musikalische Ausbildung in den Fächern Violine und Viola und war Mitglied des Rundfunk-Musikschul-Orchesters der ehemaligen DDR. Parallel zum Medizinstudium an den Universitäten Rostock, Dublin und Dresden schloss er als Stipendiat der Studienstiftung des Deutschen Volkes 1996 ein Gesangsstudium an der Dresdner Hochschule für Musik mit künstlerischem Diplom ab. 

Er ist Facharzt für Phoniatrie und Pädaudiologie sowie Facharzt für HNO-Heilkunde und übernahm im Jahr 2010 nach Rufen an die Universitäten Regensburg und Duisburg-Essen eine Professur für das Fach Phoniatrie und Pädaudiologie an der Technischen Universität Dresden. Seine ärztliche Tätigkeit umfasst das gesamte Spektrum von Kommunikationsstörungen mit dem Schwerpunkt der operativen und konservativen Behandlung stimmgestörter Patienten, insbesondere von professionellen Sängern und Schauspielern. Als Leiter eines der größten deutschen Cochlea-Implantat-Rehabilitationszentren bildet die Behandlung bei Schwerhörigkeit einen weiteren klinischen Schwerpunkt mit langjähriger Expertise in der Beratung von Musikern mit Hörstörungen. 

In der Forschung beschäftigt er sich insbesondere mit morphologischen und funktionellen Eigenschaften professioneller Stimmen und der elektrophysiologischen Objektivierung des Hör- und Spracherwerbs, wobei seine wissenschaftlichen Arbeiten über 100 Fachartikel und Buchbeiträge umfassen. Er ist Mitglied nationaler und internationaler wissenschaftlicher Gremien seines Fachgebiets, unter anderem im Vorstand der Deutschen Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie, war Präsident der 8th PanEuropean Voice Conference und ist derzeit als Generalsekretär für PEVOC tätig. Im Freistaat Sachsen wurde zum Landesarzt für Hör-, Sprach-, Sprech- und Stimmbehinderte bestellt.