Ирина Старшенбаум родилась 30 января 1992 года в Москве. Она окончила ВГИК (мастерская Сергея Соловьёва) и начала карьеру в театре, сыграв в спектаклях «Ромео и Джульетта», «Сирано де Бержерак» и «Вишнёвый сад». Прорыв в кино произошёл в 2018 году с ролью Леры в фильме «Лето» Кирилла Серебренникова, за которую актриса получила премию «Золотой орёл». После этого она исполнила главные роли в картинах «Пальма», «Общага», «Конференция», «Человек из Подольска», «Майор Гром», «Пищевой блок» и сериале «Надвое». Её образы часто включают откровенные сцены, которые воспринимаются зрителями как естественные и чувственные.
В личной жизни Ирина была в отношениях с Гошей Бикериным, с которым рассталась в 2020-х годах, а с 2023 года замужем за актёром Даниилом Вахрушевым. Детей у неё нет. В 2025–2026 годах Старшенбаум продолжает активно сниматься в кино и вести популярный Instagram с более чем миллионом подписчиков, где делится путешествиями и мыслями.