Ingénieure diplômée de l'Ecole Centrale Paris (1974) et titulaire d'un doctorat ès sciences physiques de l'université Paris VI (1981), Dominique Pareau a été professeure en Génie des procédés et Biotechnologies à l'Ecole Centrale Paris (ECP), puis à l'école CentraleSupélec. Elle y a assuré la responsabilité de plusieurs masters (génie des procédés, biotechnologies, environnement et énergie nucléaire) et a enseigné dans les différents niveaux du cursus ingénieur.
Dominique Pareau a été titulaire de cours de Génie des Procédés dans diverses institutions (Faculté de Pharmacie Paris XI, Université Paris-Saclay, Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires, Ecole Centrale Pékin). Elle continue à intervenir plusieurs fois par an à l'Ecole Centrale Pékin en génie des procédés, en séminaire de professionnalisation des élèves-ingénieurs et en encadrement/évaluation de projets d'entreprise.
En 2010, elle a créé à l'Ecole Centrale Paris une chaire d'enseignement et de recherche en Biotechnologies Industrielles, supportée par la région Champagne Ardenne, le département de la Marne et Reims Métropole. Elle a dirigé cette chaire de sa création à janvier 2015.
Sa recherche s'est principalement intéressée aux procédés séparatifs et biotechnologiques appliqués notamment à l'environnement et aux agroressources, et elle a dirigé une cinquantaine de doctorats dans ces domaines.
Durant son mandat de directrice des études à l'ECP (2003-2009), Dominique Pareau a conduit une réforme du cursus ingénieur, fondée sur l'approche par compétences et a directement participé à la gestion de la qualité de l'établissement, étant responsable des aspects formation et pédagogie.
Elle a été membre de la Commission des Titres d'ingénieur de 2008 à 2016 et a réalisé une trentaine d'audits d'écoles d'ingénieur en France en tant que membre ou responsable de l'équipe. Elle a rejoint un panel d'experts internationaux mandatés par l'Agence suisse d'accréditation (AAQ) pour une mission à L'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. Elle a également été membre de l'équipe conjointe AEQES/CTI pour l'évaluation et le suivi des formations « Ingénieurs civils - Bioingénieurs » et a ainsi visité de nombreux établissements en Fédération Wallonie-Bruxelles.
Elle a par ailleurs participé à la création de deux écoles d'ingénieur et d'une formation d'ingénieur, en France et en Chine.
Professeure émérite à l'Ecole CentraleSupélec, Dominique Pareau continue à exercer des missions d'expertise et audit en France et en Belgique et à enseigner en Chine.