Doherty sinh tại Memphis, Tennessee - miền nam Hoa Kỳ. Shannen sinh ra trong gia đình bậc trung, mẹ là Rosa Elizabeth (née Wright), một chủ tiệm salon chăm sóc sắc đẹp, còn cha là John Thomas Doherty, Jr., một chuyên gia cố vấn bất động sản. Cô có một anh trai hơn 4 tuổi là Sean. Tổ tiên Doherty thuộc Irish Catholic của Ai-len còn mẹ cô thuộc chủng tộc người Anh, Scotland và Bắc Ai-len.[1] Tuy nhiên, Shannen được nuôi dạy nghiêm ngặt theo tôn giáo của mẹ, đạo Nam Baptist của Hoa Kỳ thuộc Kitô giáo.[2]

Gia đình Doherty chuyển đến Beverly Hills, Los Angeles cuối những năm 70 khi Shannen tròn 7 tuổi. Shannen tình cờ nhận được lời mời đóng phim trong thời gian này, tuy nhiên, chỉ nhận lời sau biến cố của gia đình Doherty với bệnh tật, hóa đơn viện phí nợ của cha mẹ và khánh kiệt. Cùng trong năm, Shannen đã đối mặt với nguy cơ mất cả cha lẫn mẹ khi cha bị đột quỵ nặng do Tai biến mạch máu não, mẹ bị nguy cơ tử vong do Chứng phình mạch ở não.

Trong năm 1981, Shannen đã gây được ấn tượng tốt với các vai phụ trong một số bộ phim truyền hình bao gồm Voyagers!, Father Murphy, và Airwolf. Khi bản thông cáo thử vai cho một trong những vai chính của tác phẩm chuyển thể phim truyền hình nổi tiếng Ngôi nhà nhỏ trên thảo nguyên ra mắt, Shannen nhanh chóng nắm lấy cơ hội và cuối cùng đã giành được vai Jenny Wilder ở độ tuổi 11 khi đạo diễn kiêm diễn viên Michael Landon đã xem diễn xuất của cô trong Father Murphy. Doherty tiếp tục diễn cho đến khi bộ phim ngừng quay năm 1983. Sau này ông là cha đỡ đầu của Shannen và là một trong những người ảnh hưởng lớn đến cô. Bộ phim cũng là một trong những bộ phim Mỹ được yêu thích vào những năm 1996-1997 tai Việt Nam trên kênh VTV3.

Năm 1982, Shannen lồng tiếng cho bộ phim hoạt hình The Secret of NIMH.

Năm 1985, Shannen thủ vai Maggie Malene trong một tác phẩm điện ảnh hài cho thanh thiếu niên, Girls Just Want To Have Fun, bên cạnh những diễn viên gạo cội sau này Helen Hunt và Sarah Jessica Parker.

Từ năm 1986 đến năm 1988, Doherty được phân vai cô con gái lớn của gia đình Witherspoon - Kris - trong bộ phim truyền hình gia đình Our House. Vai diễn này mang lại cho Shannen hàng loạt đề cử cho giải Nghệ sĩ Trẻ Triển Vọng, còn gọi là Young Artist Award. Sau đó cô xuất hiện trong một tập phim của Magnum, P.I. tiếp nối sản xuất sau Airwolf.

Vai diễn lớn đầu tiên của Shannen thuộc dòng phim điện ảnh được thể hiện trong Heathers, công chiếu năm 1989. Bộ phim cũng như diễn xuất của Shannen được giới chuyên môn đánh giá cao. Heathers được nhận định mang màu sắc kịch tính và phản chiếu hiện thực tiêu cực của trường trung học Mỹ, và được đánh giá là Mean Girls hay Cô gái lắm chiêu phiên bản thập niên 80 mở màn cho những bộ phim sau này với phiên bản Lindsay Lohan và Rachel McAdams.

Shannen học cấp 2 và 3 tại một trường tư thục Pháp với ngôn ngữ chính Tiếng Pháp mang tên Le Lycee Francais tại Los Angeles (nơi Jodie Foster từng theo học). Shannen là học sinh hạng A chăm chỉ tiêu biểu tại trường và đã tốt nghiệp loại xuất sắc với số điểm 4.0/4.0 theo thang điểm của Mỹ. Tuy nhiên, cô không tiếp tục đăng ký học đại học cho đến năm 2011, Shannen quyết định theo học bằng cử nhân đại học từ xa chuyên ngành Nghệ thuật Tự Do Đương Đại tại Poison Ivy League University.[3]