В 2001 году удостоена звания Ордена Британской империи.
Фиона Шоу родилась в графстве Корк, Ирландия в семье офтальмолога и преподавательницы химии. Отец наполовину ирландец, наполовину англичанин, мать — ирландка. Однако Фиона воспитывалась в традициях римской католической церкви.
Фиона росла девочкой с сильным характером, и всегда предпочитала общество мальчишек.
Увлекалась театром с ранних лет, участвовала в создании любительских спектаклей. Очень любила петь, читать стихи, играть на пианино.
Окончила Ирландский национальный университет в Корке, Ирландия. Изучала драматическое искусство в Королевской академии драматического искусства в Лондоне.
Её заметные театральные роли: Молодая Женщина (Механический), Селия («Как вам это понравится», 1984), мадам де Воланжес («Опасные связи», 1985), Кэтрин («Укрощение строптивой», 1987), Винни («Счастливые дни», 2007), а также в таких спектаклях, как «Электра» (1988), «Добрый человек из Сычуани» (1989), «Гедда Габлер» (1991), «Премьер-мисс Джин Броди» (1998) и «Медея» (2000).
В 1996 году она выступала с поэмой Томаса Элиота «Бесплодная земля», в Театре Свободы в Нью-Йорке с большим успехом, выиграв премию «Драма Деск».
Она получила признание за роль Джулии в спектакле «Соперники» по пьесе Ричарда Шеридана, где продемонстрировала свои способности комедийной актрисы. Несмотря на то, что в ней видели комические способности, на её счету множество драматических ролей.
Шоу также работала в кино и на телевидении. Первая её роль — в телесериале «Приключения Шерлока Холмса» в 1984 году. Также появилась в фильмах «Моя левая нога», «Джейн Эйр», «Доводы рассудка» и в других фильмах, а также в пяти фильмах «Гарри Поттер», где она сыграла тётю Петунью Дурсль.
Фиона также стала постоянным членом актёрского состава телесериала «Настоящая кровь».
Разведена, имеет двоих детей.
Фиона имела романтические отношения с английской актрисой Саффрон Берроуз. Обе актрисы отношения не прокомментировали. Они появились вместе в спектакле «The PowerBook» по роману Джанет Уинтерсон, где играли любовниц.
В интервью New Statesman, опубликованном 24 сентября 2009 года, Шоу сказала, что проживает в Примроуз-Хилл и живёт там иногда подолгу. В интервью The Times в декабре 2009 года Шоу описала себя как очень счастливую незамужнюю женщину.