30 июля Мирошниченко попала в реанимацию инфекционной клинической больницы. СМИ сообщали, что у актрисы диагностировали грипп с осложнениями, кисты в обеих почках и утолщение стенок желудка.

Заместитель директора МХТ имени А. П. Чехова по связям с общественностью Вадим Верник сообщил ТАСС, что Мирошниченко умерла в четверг в 11:35 мск.

«О дате, месте, времени захоронения и церемонии прощания сообщим дополнительно», — сказал он.

Ирина Мирошниченко родилась 24 июля 1942 года в Барнауле (Алтайский край), куда ее отец, младший политрук Петр Исаевич Вайнштейн был направлен в начале Великой Отечественной войны. В 1944 году переехала в Москву вместе с матерью, актрисой Екатериной Мирошниченко.

С шести лет Ирина Мирошниченко училась в школе при Гнесинском училище по классу скрипки, изучала французский язык, занималась в студии при Московском государственном театре имени Ленинского комсомола (сейчас — Ленком Марка Захарова). 

В 1961 году Ирина Мирошниченко поступила в Школу-студию МХАТ (курс педагога Василия Петровича Маркова). Будучи студенткой, без разрешения деканата снялась в фильме Георгия Данелия «Я шагаю по Москве» (1964). Эпизодическая, но яркая роль Кати, сестры главного героя метростроевца Коли (Никита Михалков) сделала Мирошниченко знаменитой. При этом она чуть не была отчислена из театрального вуза, получив строгий выговор.

После окончания школы-студии в 1965 году Ирину Мирошниченко приняли в Московский художественный академический театр СССР имени Горького (ныне МХАТ). После разделения труппы в 1987-м осталась в коллективе под руководством Олега Ефремова (ныне Московский художественный театр имени Чехова).

Мирошниченко играла в спектаклях «Чайка», «Три сестры», «Вишневый сад», «Дядя Ваня», «Театральный роман», «Валентин и Валентина», «Соло для часов с боем», «Старый Новый год», «Татуированная роза», «Идеальный муж» и многих других.

Первой большой работой Ирины Мирошниченко в кино стала главная роль разведчицы Галины Ортынской в военном фильме «Их знали только в лицо» (1966). В исторической драме Андрея Тарковского «Андрей Рублев» (1966) сыграла роль Марии Магдалины. Всего снялась в более чем сорока картинах, среди них — «Ошибка резидента», «Дядя Ваня», «Кремлевские куранты», «Пришел солдат с фронта», «Соло для часов с боем», «Вам и не снилось…», «Старый Новый год», «Зимняя вишня».

Ирина Мирошниченко трижды была замужем — за драматургом Михаилом Шатровым, режиссером Витаутасом Жалакявичюсом и актером Игорем Васильевым.

Народная артистка РСФСР (1988). Выступала как певица, в 2011 году выпустила автобиографическую книгу «Расскажу…», преподавала в Академии кинематографического и театрального искусства Никиты Михалкова.