Shireen memulakan kerjayanya sebagai finalis separuh akhir Gadis Sampul 2006. Meminati untuk berlakon sejak kecil, Shireen dikatakan beruntung kerana semasa menghantar ibu saudaranya berlakon di SinemArt. Tidak dinyata beliau juga dilirik. Sinetron pertamanya adalah berlakon dalam sinetron Bukan Diriku bersama Baim Wong dan Ririn Dwi Ariyanti. Namanya mula dikenali sejak membintangi sinetron Wulan bersama Dhini Aminarti. Sinetron lain yang juga lakonannya antara lain, Putri Duyung dan Perempuan Teraniaya.

Selepas daripada Sinemart, Shireen berpindah ke MD Entertainment dan terus menjadi pelakon utama sebagai Fitri dalam Cinta Fitri sebanyak tujuh musim yang menjulang namanya.

Tidak hanya berlakon, Shireen juga memiliki bidang seni suara. Bersama kakaknya, Zaskia Sungkar, beliau membentuk kumpulan dua olak The Sister. Album sulung perdana adik beradik ini yang diberi tajuk The Journey of Love dikeluarkan pada 25 Julai 2008.