Ирина Гринёва родилась 6 февраля 1973 года в Казани. Выпускница Ярославского театрального института, окончила также класс экспрессивной пластики Геннадия Абрамова в Школе драматического искусства Анатолия Васильева. Первая театральная роль в 1995 году в спектакле Владимира Агеева «Игра в классики», за неё была получена премия «Лучший дебют». В 1998 году была принята в труппу Московского театра имени К. С. Станиславского, где и по сей день играет в спектаклях. В 1998 году Ирина Гринева дебютировала в кино, в фильме «Самозванцы». В настоящее время много снимается у разных режиссёров, в разных театрах в качестве приглашённого артиста. Пишет стихи, сказки и даже рисует. В дуэте с Григорием Лепсом принимала участие в шоу первого канала " Две звезды"
Была замужем за режиссером Андреем Звягинцевым.

20 ноября 2010 года вышла замуж за чемпиона мира и Европы по фигурному катанию Максима Шабалина, 6 июля 2013 года у них родилась дочь Василиса