Ирина Петровна Мирошниченко родилась 24 июля 1942 года в Барнауле.

Учась в школе, занималась в студии при театре Ленинского комсомола. Там познакомилась с драматургом Михаилом Шатровым (1932-2010), который был старше ее на девять лет. В 1960 году они поженились, в 1972 году развелись.

В 1961 году поступила в Школу-студию МХАТ, которую успешно закончила в 1965 году.

После этого получила место в МХАТе имени А.П. Чехова, на сцене которого играет и сегодня.

Мирошниченко прекрасно играла в чеховских пьесах, создав ряд незабываемых женских образов, таких как Маша («Чайка»), Ольга («Три сестры»), Анна Петровна («Иванов»), Аркадина («Чайка»), Елена Андреевна («Дядя Ваня»), Раневская («Вишневый сад»). В театре она работала с ведущими режиссерами – О.Ефремовым, А.Эфросом, А.Васильевым, Р.Виктюком, сыграв в таких спектаклях как «Синяя птица» М.Метерлинка, «Идеальный муж» О.Уайльда, «Тяжкое обвинение» Л.Шейнина, «Первый день свободы» Л.Кручковского, «Последние дни» М.Булгакова и других.

 Помимо этого Ирина Мирошниченко широко известна и как актриса кино. Её кинодебют состоялся в 1963 году в фильме Георгия Данелия «Я шагаю по Москве» в роли Кати, сестры главного героя Кольки, которого сыграл Никита Михалков. Роль была небольшой, однако молодую актрису заметили.

Большую известность Мирошниченко принесли фильмы «Их знали только в лицо» (1966) и «Андрей Рублёв» (1966) Тарковского. Она также снималась в фильмах «Кремлёвские куранты», «Пришёл солдат с фронта», «Вам и не снилось…», «Рыжий честный влюблённый», «Тайны мадам Вонг», «Зимняя вишня» и других.

В 1972 года на съемках фильма «Это сладкое слово – свобода!» познакомилась с режиссером Витаутасом Жалакявичусом (1930-1996), который стал ее вторым мужем. Брак продержался несколько месяцев. Спустя несколько лет вышла третий раз замуж за коллегу по театру Игоря Васильева (1938-2007). Через пять лет они развелись.

Актриса также выступает на эстраде как исполнительница песен. В творческом союзе с Андреем Никольским актриса выпустила несколько компакт-дисков, музыкальных альбомов и пластинок. Со своей сольной программой «Коренная москвичка» певица выступала во многих городах России. Она – автор книги «Расскажу...» (2011).

13 января 1980 года, возвращаясь из гостей на собственной иномарке, попала в аварию, в результате чего получила травму позвоночника. Во время съемок следующего фильма «Шляпа» у нее начались проблемы с ногами.

Ирина Мирошниченко – заслуженная и народная артистка РСФСР, член Союза театральных деятелей РФ, Союза кинематографистов и Гильдии актеров кино России. Награждена орденами «Знак Почёта», Почёта, Дружбы, «За заслуги перед Отечеством» IV степени, «За вклад в развитие культуры России».

Сегодня она продолжает свою творческую деятельность, живёт и работает в Москве.