Silvana Amati è nata nel 1947 a Senigallia. Ha un figlio, Lorenzo, di 30 anni, medico. Dopo la maturità classica si è laureata in Scienze Naturali presso l'Università di Bologna e in Scienze Biologiche all'Università di Urbino. Docente presso la Facoltà di Medicina dell'Università di Ancona. Si è occupata di Microscopia Elettronica e i suoi studi sono stati pubblicati da numerose riviste specializzate italiane e straniere.
Eletta consigliere comunale a Senigallia, ha ricoperto la carica di assessore alla Cultura progettando e realizzando diversi appuntamenti del Convegno Nazionale "Quando lo Stato è Donna". E' stata la prima donna a presiedere il Consiglio Regionale delle Marche. Come Presidente della Commissione per la riforma dello Statuto delle Marche, ha portato a compimento il lavoro di stesura del nuovo Statuto e della nuova legge elettorale regionale. E' stata Coordinatrice nazionale delle Commissioni per la riforma degli Statuti e delle Leggi elettorali delle regioni italiane. E' stata Vicepresidente del Coordinamento nazionale degli Enti Locali per la Pace, che organizza la marcia Perugia - Assisi.
E' stata inoltre nell'esecutivo nazionale dei Comitati Dossetti per la difesa della Costituzione. Dal 2001 al 2006 è stata segretario della Federazione di Ancona dei Democratici di Sinistra. Dal 2005, è stata chiamata da Piero Fassino a far parte della Segreteria Nazionale dei DS, dove è stata prima responsabile della Formazione Politica poi responsabile nazionale degli Enti Locali.
Dal 2006, come senatrice, ha fatto parte delle Commissioni Affari Costituzionali, Politiche dell'Unione Europea e della Commissione Bicamerale per gli Affari Regionali. Prima firmataria di proposte di legge sulla rappresentanza di genere e sui temi dell'immigrazione e della cultura di pace. Alle primarie del 14 ottobre 2007 è stata eletta all'Assemblea Costituente Nazionale del PD ed è stata poi chiamata a far parte della Commissione per lo Statuto del PD.
Alle elezioni politiche del aprile 2008 è stata ricandidata e rieletta al Senato per il collegio Marche e successivamente è stata eletta nel Consiglio di Presidenza de Senato e nella Direzione nazionale del PD. Nel luglio 2011 è stata nominata coordinatrice nazionale PD dell'ambito Salute e Tutela degli animali.
Membro della Commissione Difesa e della Commissione Diritti Umani, il lavoro parlamentare di questa legislatura ha riguardato principalmente la presentazione di proposte di legge sui temi del benessere animale, sulle questioni attinenti al rispetto dei diritti umani e alla promozione di una cultura di pace. Un'attenzione particolare è stata anche riservata alle problematiche espresse dal mantenimento del servizio universale della rete dei trasporti di TrenItalia per rispondere soprattutto alle esigenze e alle rimostranze avanzate costantemente dai pendolari.
Tra i disegni di legge che stavano per completare l'iter legislativo, interrotto dalla caduta del Governo Monti, di particolare interesse quello inerente il contrasto e la repressione dei crimini di genocidio, crimini contro l'umanità e crimini di guerra , che ha avuto come terza firmataria la sen. Rita Levi Montalcini.
Ha partecipato alle primarie per i candidati del PD alle elezioni politiche, risultando, nella provincia di Ancona, la più votata tra le donne. E' stata eletta Senatore alle elezione del 24 e 25 febbraio 2013. Il 21 marzo 2013 è stata riconfermata nella funzione di Segretario d'Aula nell'Ufficio di Presidenza del Senato.