Shannen Doherty est née à Memphis dans le Tennessee aux États-Unis le 12 avril 1971. Elle a un frère, Sean. Sa mère Rosa possède un salon de beauté et son père dirige une entreprise de transports. Sa famille déménage à Los Angeles lorsqu'elle a 7 ans et elle commence à auditionner pour différents rôles. Elle débute sa carrière en 1981 avec un petit rôle dans Le grand frère, une série télévisée avec l'acteur Merlin Olsen. Elle double l'année suivante le personnage de Teresa dans le long-métrage d'animation Brisby et le secret de NIMH. Son premier grand rôle est celui de Jenny Wilder, la nièce du personnage principal, Laura Ingalls dans La Petite Maison dans la prairie en 1982. Elle joue en 1985 dans le
film School Girls (Girls Just Want to Have Fun) avec
Sarah Jessica Parker et
Helen Hunt et se fait remarquer.
Après avoir joué quelques téléfilms et un rôle au cinéma dans le film
Fatal Games en 1989 au côté de
Winona Ryder, elle rejoint le casting de Beverly Hills 90210 en 1990. Elle interprète Brenda Walsh et son rôle lui permet d'être médiatisée. Elle quitte néanmoins la série quatre ans plus tard à la suite de nombreuses disputes avec la production et les acteurs de la série. C'est à partir de cette époque que l'actrice acquiert une réputation sulfureuse de rebelle. Elle a notamment été condamnée le 12 septembre 1997 à suivre un stage de gestion de l'agressivité par le tribunal municipal de
Beverly Hills après une dispute à la suite de laquelle elle avait défoncé le pare-brise d'une voiture dont le propriétaire quittait les lieux pour échapper à sa colère.
A la suite de son renvoi, elle enchaîne les rôles dans les téléfilms, notamment
Les Glandeurs en 1995 et Disparue dans la nuit où elle obtient le premier rôle en 1996. Elle se marie avec l'acteur Ashley Hamilton le 24 septembre 1993. Leur mariage dure cinq mois.
Aaron Spelling la recontacte en 1998 pour sa nouvelle série Charmed. Elle interprète Prue Halliwell aux côtés d'
Holly Marie Combs, l'une de ses meilleures amies. Cette série met en scène trois soeurs qui découvrent qu'elles sont des sorcières.
Mariée de nouveau le 24 janvier 2002 à Las Vegas à Rick Salomon, elle divorce neuf mois plus tard. . Elle enchaîne de nouveau les téléfilms où elle a souvent les premiers rôles. En 2004, elle joue dans une nouvelle série, North Shore : Hôtel du Pacifique. Les producteurs comptent sur sa présence pour attirer le public. La série est finalement un échec et s'arrête après vingt épisodes. En 2006, la comédienne revient sur Oxygen, une chaîne câblée américaine destinée aux femmes. Son émission sous forme de « docu-réalité », Shannen Doherty : Experte en rupture, propose un concept tiré du site internet du show : « Rompre est une chose difficile. Alors pourquoi le faire seul ? ». Shannen Doherty propose en effet son aide à des hommes ou femmes désespérés qui n'arrivent pas à en finir avec des relations qui empoisonnent leur vie : la personne en question est prise au piège, soumise d'abord à un test filmé en caméra cachée avant que l'animatrice ne vienne lui annoncer la difficile nouvelle. Cette émission a été diffusée en France sur NRJ 12 en avril 2008.Brenda Walsh fera son grand retour dans une nouvelle série dérivée de Beverly Hills 90210, qui a été confirmé lors du TCA Summer Press Tour de la CW le samedi 19 juillet 2008. Cette série s'appelle 90210. La participation de Shannen Doherty dans plusieurs épisodes de 90210 a donc été officialisée par Gabe Sachs, l'un des producteurs du remake de la série à succès. Cette nouvelle fait grand bruit sur internet et les producteurs ont même avoué que son retour serait un événement. Les deux premiers épisodes diffusés le même soir ont été un vrai carton ! Beaucoup disent que cela est dû au retour de Shannen (Brenda) et Jennie Garth (Kelly). L'actrice est apparue dans 6 épisodes de la nouvelle série ainsi que dans le dernier épisode de la première saison, aux côtés de Jennie Garth.
En 2010, l'actrice a prévu beaucoup de choses. Un livre pour l'automne intitulé Bad ass, quelques films et surtout, son engagement pour l'émission télévisée Dancing with the Stars à laquelle elle a participé depuis le 22 mars 2010, Mark Ballas est son partenaire mais éliminé après 2 semaines de diffusion. En novembre 2010, son père John Thomas, avec lequel Shannen avait des liens très forts, décède d'une crise cardiaque à l'âge de 66 ans, ce qui bouleversera la jeune femme.
En 2011, une nouvelle web-série intitulée Suite 7 est diffusée, l'épisode avec Shannen sera en ligne le vendredi 28 janvier et l'on y découvre l'actrice bouleversante. Elle aura, pour ce même projet, eu l'occasion de diriger son ex-collègue de Beverly Hills 90210 et ami Brian Austin Green, dans un rôle que Shannen lui a, elle-même, proposé.