شبنم قلی‌خانی در ۱۹ آبان ۱۳۵۶ در تهران زاده‌شد. شبنم فعالیت بازیگری را در سال ۱۳۷۶ با بازی در تئاتر آنتیگونه در تئاتر شهر تهران آغاز نموداو نقش مریم، مادر عیسی مسیح را در این فیلم سینمایی ایفاکرد. او در نخستین مجموعهٔ تلویزیونی خود به نام اولین شب آرامش به کارگردانی احمد امینی درخشید. در سال ۲۰۰۵، شبنم نخستین اثر خود به نام حقیقت یک دست‌فروش را که یک فیلم مستند بود، کارگردانی‌کرد و وارد عرصهٔ کارگردانی شد. او تاکنون چندین فیلم مستند و کوتاه و یک فیلم انیمیشن را کارگردانی کرده‌است. شبنم یک سال بعد در مجموعهٔ تلویزیونی سال‌های برف و بنفشه که از کانال‌های اروپا، آمریکا و آسیا پخش‌شد، ایفای نقش کرد. او به زودی با علیرضا افخمی آشناشد و در دو مجموعهٔ تلویزیونی پنجمین خورشید و پنج کیلومتر تا بهشت به کارگردانی وی درخشید. او به فاز دوم مجموعهٔ تلویزیونی سرزمین کهن به کارگردانی کمال تبریزی پیوست و در این نقش نیز ایفای نقش کرد. پنج‌شنبهٔ آخر ماه واپسین کار شبنم قلی‌خانی است که در سال ۱۳۹۰ ساخته‌شد. او هم‌چنین دارای چندین جایزه و تقدیرنامه از جشنواره‌های مختلف است. او دارای دیپلم ریاضی فیزیک است و در دانشگاه در رشتهٔ تئاتر قبول‌شد و گرایش طراحی صحنه را برگزید. چندی پس از آن، در کنکور کارشناسی ارشد در گرایش کارگردانی تئاتر مشغول به تحصیل شد و هم‌اکنون فارغ‌التحصیل شده‌است.او از سال ۲۰۰۴ عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد ایران بود و به آموزش بازیگری و تئاتر می‌پرداخت. وی هم‌چنین بازیگری به کودکان را برای چندین سال در یک مؤسسهٔ فرهنگی تدریس می‌کرد. او استاد کارگردانی تئاتر از دانشگاه آزاد اسلامی تهران است و لیسانس طراحی صحنه را در سال ۲۰۰۰ از دانشگاه آزاد اسلامی تهران دریافت‌کرد.او به علت کار شخصی همسرش و ادامه تحصیل در مقطع دکترای رشته کارگردانی تئاتر از ابتدای سال 92 به استرالیا نقل مکان کرده است..
در سال ۱۳۸۷، شبنم برای بازی در فیلم خاطره جلوی دوربین رفت و با بازیگرانی از جمله مهناز افشار، پژمان بازغی، لادن طباطبایی، پوریا پورسرخ و الیزابت امینی هم‌بازی‌شد.پنجمین خورشید یکی از مجموعه‌های تلویزیونی است که شبنم در نقش هما ایفای نقش کرد. کارگردانی این مجموعه را علیرضا افخمی بر عهده داشت. داستان این مجموعه دربارهٔ دو دوست به نام‌های محسن و همایون است که در سال ۱۳۶۴ و وضعیت ناخوش‌آیند اقتصادی زندگی می‌کنند. طی جریانی، محسن عتیقه‌ای پیدا می‌کند و با آن به سال ۱۳۸۸ سفرکرده و دلباختهٔ دختری به نام هما می‌شود.قلی‌خانی دربارهٔ ایفای نقش هما در این مجموعه گفت:«می‌پندارم مهم‌ترین دلیلی که موجب‌شد این نقش را با تفاوت‌های بسیار آن با نقش‌های پیشین خود بازی‌کنم، کمک‌های آقای افخمی و سخت‌گیری‌های به‌جای ایشان بود.» از بازیگران این مجموعه می‌توان به حمید گودرزی و مریم کاویانی اشاره‌نمود.قلی‌خانی در مجموعهٔ تلویزیونی پنج کیلومتر تا بهشت به همراه بازیگرانی از جمله داریوش فرهنگ، مهدی سلوکی، پردیس افکاری، شهرام قائدی، نفیسه روشن و شهنام شهابی درخشید. کارگردانی این مجموعه را نیز علیرضا افخمی بر عهده داشت. داستان این مجموعه دربارهٔ جوانی به نام امیرحسین است که کارمند شرکت واردات داروی همایون است و مدتی است که به دختر همایون، آیدا (شبنم قلی‌خانی) علاقه‌مند شده‌است.سرزمین کهن یکی دیگر از مجموعه‌های تلویزیونی است که شبنم در آن به ایفای نقش پرداخته‌است. فیلم‌برداری این مجموعه از سال ۱۳۸۷ به کارگردانی کمال تبریزی آغازگردید و مدتی است که به دلیل اصلاحات متنی متوقف شده‌است و پس از بازنویسی مجدد فیلمنامه دوباره جلوی دوربین خواهدرفت. از بازیگران فاز نخست این مجموعه می‌توان به ثریا قاسمی، الهام حمیدی و پژمان بازغی اشاره‌نمود.