Ondokuz Mayıs Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden mezun oldu. Dokuz Eylül Üniversitesi Çocuk Ergen Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı'nda tıpta uzmanlık eğitimini tamamladı.
Erzurum Atatürk Üniversitesi Çocuk Ergen Ruh Sağlığı Bölümü'nde Ana Bilim Dalı Başkanlığı yaptı. Sağlık Bilimleri Üniversitesi Trabzon Kanuni Eğitim ve Araştırma Hastanesi Çocuk Ergen Ruh Sağlığı Birimi Sorumlusu olarak görev yaptı. “Down Sendromu, Otizm ve Diğer Gelişimsel Bozuklukların Yaygınlığının Tespiti ile İlgili Bireylerin ve Ailelerinin Sorunlarının Çözümü İçin Alınması Gereken Tedbirlerin Belirlenmesi” amacıyla kurulan TBMM Araştırma Komisyonu’nda bilimsel danışman olarak görev aldı. İngiltere'de King's College'de "Otizm ve diğer nörogelişimsel bozukluklar" üzerine çalışmalar gerçekleştirdi.
ABD University of California Davis, MIND Institute'de uluslararası bilim insanları yetiştirmek amacıyla yapılan "The International Training Program in Neurodevelopmental Disorders (ITPND)" programını Türkiye'den tamamlayan bu alandaki ilk bilim insanı oldu. Yaklaşık 1,2 milyon çocuğa ulaşan “Türkiye Otizm Tarama Programı”nın bilimsel danışmanlığını ve Türkiye'nin ilk Multidisipliner Çocuk Ergen Ruh Sağlığı Birimi'nin kuruculuğunu yürüttü. Yurtiçi ve yurtdışında birçok bilimsel dergilerde makaleleri yayınlandı.
Prof. Dr. Onur Burak Dursun, Sağlık Bakanlığı Otizm Zihinsel Özel Gereksinimler ve Nadir Hastalıklar Bölümü Daire Başkanı olarak görev yapmaktadır.