او اولین فرزند خانواده‌اش است و یک برادر و دو خواهر دارد. تحصیلات دانشگاهی او دررشته روانشناسی از دانشگاه تهران بود که آن را به قصد مهاجرت به کانادا ناتمام گذاشت. کار خود را با تئاتر دانشجویی و سپس گویندگی رادیو آغاز کرد، سپس در برنامه‌ای به نام «اکسیژن» درتلویزیون ظاهر شد. در چند برنامه دیگر هم مانند «بر پا بر پا»، «به رنگ صبح»، «سایه روشن» و... به عنوان مجری حضور داشت.

وی بازيگری را به صورت جدی در سال 1379 با نقش كوتاهی در سريال «پس از باران» آغاز كرد و در همان سال اولين حضور سينمايی اش را با امير قويدل در فيلم «رخساره» تجربه كرد. او سال های بعد هم به کار بازیگری و هم اجرا پرداخت. وی به خاطر بازی در فیلم های «واکنش پنجم» و «شمعی در باد» و «محیا» در دوره های مختلف جشنواره فیلم فجر مورد توجه قرار گرفت.

شهاب حسینی به همراه چندی از دوستانش و همچنین برادرش مهدی حسینی، "گروه موسیقی هفت" را تاسیس کردند که تا کنون چهار مجموعه آهنگ از این گروه منتشر شده‌است.