Родители Шёрли, евреи-иммигранты из Австро-Венгрии, переехали с детьми в Бруклин в 1923 г. Бросив среднюю школу в Бруклине в 15 лет, Шёрли работала продавщицей, участвовала в конкурсах красоты, изучала драматическое искусство. Отправившись в Калифорнию, она поступила в актёрскую студию "Hollywood Studio Club", где её соседкой по комнате была Мэрилин Монро. Она также посещала Шекспировские курсы Чарльза Лоутона и знаменитую Актёрскую студию, руководимую Ли Страсбергом.

Впервые на экранах Шелли Уинтерс появилась в 1943 г. в фильме "Какая женщина!". Но известность ей принесла роль жертвы в фильме Дж. Кьюкора "Двойная жизнь" (1947) и последовавшие затем роли в фильмах "Винчестер-73" (1950) и ""Великий Гэтсби" (1949). В 1951 г. за роль в фильме "Место под солнцем" она была впервые номинирована на премию "Оскар".

В 1950-е годы Уинтерс продолжала активно сниматься, а также менять мужей и любовников. Наиболее удачной в то время стала её роль в фильме Лоутона "Ночь охотника" (1955), а в 1959 г. за роль в фильме "Дневник Анны Франк" Уинтерс получила свою первую премию "Оскар", как лучшая актриса второго плана. Через 16 лет после получения награды Уинтерс передала своего Оскара Отто Франку, отцу Анны, для Музея Анны Франк. Кроме кино, она также участвовала и в театральных постановках, в том числе на Бродвее. В 1953 г. у неё родилась дочь Виттория Гассман.

Последующими заметными её ролями стали Шарлотта в фильме Стэнли Кубрика "Лолита" (1962) и пассажирка Белла в "Приключении Посейдона" (1972), которая принесла ей ещё одну номинацию на Оскара. В 1966 г. Уинтерс во второй раз стала обладательницей Оскара, за лучшую роль второго плана в фильме "Клочок синевы" - трогательной истории любви слепой белой девушки и чёрного юноши. Знаменитой театральной постановкой с её участием в то время стала пьеса Теннесси Уильямса "Ночь Игуаны".

В 1980-х годах Уинтерс снялась в нескольких телевизионных ролях, в т.ч. матери Элвиса Пресли в "Элвисе" и типичной еврейской мамочки в телефильме "Следующая остановка - Гринич-Виллидж". Она выпустила две автобиографические книги - "Шелли, известная также как Шёрли" (1980) и "Шелли-2: В середине моего столетия" (1989). Одним из последних фильмов с её участием стал "Портрет леди" (1996).

За час до смерти актриса вышла замуж в четвёртый раз - за Джерри ДеФорда, с которым прожила до этого 19 лет. Умерла от паралича сердца.

Имя Шелли происходит от названия местности, означающего "расчищенный участок отмели" на древнеанглийском языке. Имя Шёрли происходит от названия местности, означающего "ясный луг" на древнеанглийском языке. Фамилия Уинтерс - патроним от прозвища, означающего "зима" по-английски. Фамилия Шрифт - от немецкого Schrift - "почерк; сочинение; надпись".

Вне Нью-Йорка

- Звезда в серии "Кинематограф" в Лос-Анджелесе, Вайн-стрит, 1752.

- Звезда на Сент-Луисской Аллее славы - бульвар Делмар, Юниверсити-Сити, Миссури.