1 A profi egyesületekben játszott mérkőzések és gólok csak a bajnoki mérkőzések adatait tartalmazzák. 2 Utolsó elszámolt válogatott mérkőzés dátuma: 2021. december 2. * Mérkőzések (gólok száma)
Siraba Dembélé Saint-Lubin-des-Joncheretsben nőtt fel. 1996-ban igazolt a HBC Valée d'Avre-ba, ahol 2003-ig játszott.
Felnőtt klubok
Dembélé 2003-ban a francia másodosztályú Dreux AC csapatába igazolt. Ott csak egy évig játszott, aztán a Merignac Handball adott neki játéklehetőséget. 2004. szeptember 18-án debütált csapatában, egy Fleury-les-Aubrais elleni 24–22-re megnyert mérkőzésen. 2006-ban bronzérmet szerzett csapatával az első osztályú bajnokságban. 2008-ban ezüstérmet szerzett az EHF Challenge Cup-on. Ebben az évben távozott a Merignac csapatából, és az Issy-les-Moulineaux-ba igazolt. Ott csak egy szezont játszott, és a Toulon Saint Cyr csapatában kezdett játszani. Ebben a csapatban érte el a legnagyobb sikereit: 2010-ben megnyerték a francia bajnokságot, 2011-ben és 2012-ben pedig a francia kupát hódították el. Ezeken kívül még a világ legjobb női balszélsője lett, és zsinórban négy szezon végén kapta meg az év francia balszélsője díjat. 2012-ben a dán Randers HK igazolta le. Csapatával játszott a Bajnokok Ligájában, ám csak egy évig maradt a Randers-nél. 2013-ban a ŽRK Vardar Szkopje csapatába igazolt. A 2013–14-es, a 2014–15-ös és a 2015–16-os Bajnokok Ligájában egyaránt bronzérmet szerzett csapatával. 2016 nyarán az orosz Rosztov-Don csapatánál folytatta pályafutását. Az orosz együttessel a bajnoki cím mellett elhódította az EHF-kupát is 2017-ben. 2018 májusában újra eljutott a Bajnokok Ligája Final Fourjába, és végül a negyedik helyezett lett, illetve a szezon legjobb balszélsőjének választották.[2] 2018-ban visszatért Franciaországba, korábbi csapatához a Toulon Saint Cyr-hez. 2020. nyarától a román Bukarest játékosa. Mivel a Bukarest csapatában már foglalt volt a 17-es mezszám, így Dembéle a 28-as mezszámot kapta.