Ирина Гринева родилась 6 февраля 1973 года в городе Казань, Республика Татарстан. Девочка с детства мечтала стать актрисой, ее мама в молодости играла в театре, но из-за семьи бросила карьеру. Наслушавшись рассказов о театральном мире, Ирина твердо решила, что профессия всегда будет для нее на первом месте. Поэтому после окончания школы девушка едет в столицу поступать в театральный институт.
К сожалению, первая попытка оказалась неудачной, и в московский вуз попасть не удалось. Не желая терять год, Ирина подала документы в Ярославский государственный театральный институт и была успешно зачислена на первый курс. После окончания вуза юная актриса отказывается от распределения и снова едет покорять Москву. На этот раз девушка поступает на курс экспрессивной пластики в «Школу драматического искусства», где преподает известный матер актерского искусства Анатолий Васильев.
На столичной театральной сцене актриса дебютировала в 1995 году. Ирина сыграла в постановке Владимира Агеева по известному роману Хулио Кортасара «Игра в классики». За эту роль ей присудили премию «Лучший дебют» на фестивале, посвященном Владимиру Высоцкому.
С 1998 года актриса работает в труппе Московского театра имени Станиславского. В ее послужном списке такие известные спектакли как «Гамлет», Двенадцатая ночь», «Миллионерша», «Борис Годунов» и другие. Сегодня Ирина продолжает играть на сцене театра Станиславского, кроме того, она часто выступает как приглашенная актриса. Как призналась Гринева в одном из интервью, театр для нее значит больше, чем кино, так как требует ежендневной работы над собой и полной выкладки на сцене. Актриса очень тщательно выбирает роли, предпочитая играть в серьезных картинах.
В кино Гринева начала сниматься с 1998 года. Дебютировала в фильме «Самозванцы». За это время актриса сыграла во многих картинах: «Пассажир без багажа», «Вокзал», «Мой личный враг», «Всегда говори всегда». Огромную популярность ей принесла роль Лизы Субботиной в сериале Наны Джорджадзе «Только ты».
В карьере артистки было много значимых киноролей, которые принесли ей престижные премии. Так, в 2002 году Гриневу награждают призом «Лучшая актриса сериалов» за роль в «Самозванцах». Что касается театрального признания, то талантливая игра артистки в театральной постановке «Я - это другая» была отмечена номинацией «Обольстительная женщина», а в 2005 Ирина получает награду «Образ года».
Гринева не только играет в театре и снимается в кино, она еще хорошо поет. Так, в 2009 году Ирина участвовала в телевизионном развлекательном шоу первого канала «Две звезды», где ее партнером был Григорий Лепс.
Ирина много работает на телевидении. Актриса одновременно снимается в трех новых сериалах: «Праздник непослушания», «Чудо в Крыму» и «Тридцать свиданий».
Первым мужем актрисы был режиссер Андрей Звягинцев. Об отношениях бывших супругов практически ничего неизвестно. После нескольких лет семейной жизни пара рассталась, детей в браке не было. Вторым и нынешним избранником актрисы стал известный фигурист Максим Шабалин. В 2010 году пара обвенчалась в храме Успения Божьей Матери. Супруги счастливы в браке и сейчас у них растет дочь Варвара, которая родилась в 2013 году.