Ирина Петровна Купченко родилась 29 февраля в Вене (Австрия), где служил её отец. Её детство прошло в переездах, но родным городом актриса называет Киев, где в итоге обосновалась ее семья. Училась на факультете иностранных языков Киевского университета имени Шевченко (1965—1966).
В 1970 году окончила Театральное училище имени Бориса Щукина (курс Б.Е. Захавы и М.Р. Тер-Захаровой). В том же году была принята в труппу Театра имени Евгения Вахтангова, где впервые вышла на сцену в роли Октавии спектакле «Антоний и Клеопатра».
Ирина Купченко – одна из самых ярких, самобытных и неповторимых актрис Вахтанговского театра, которому верна уже более 40 лет.
Среди её ролей: леди Анна (Ричард III), Аглая (Молодость театра), Долли (Анна Каренина), Инесса Арманд (Брестский мир), Марта (Великая магия), Луиза Симмоне (Белый кролик), Клодия (Мартовские иды), Донна Анна (Каменный гость), Атуева (Дело), Роксана (Сирано де Бержерак), Мать (Последние луны), Филумена Мартурано (Пристань), «Сон Татьяны» (Евгений Онегин), Роза (Суббота, воскресенье, понедельник), Графиня Наталья Ростова (Война и мир) и др.
К год 100-летия Театра имени Евгения Вахтангова в аудиоспектакле-променаде «Вахтангов. Путь к Турандот» исполнила роль Надежды Вахтанговой, жены Евгения Богратионовича.
В 1969 году состоялся дебют Ирины Купченко в кино: роль Лизы Калитиной в фильме Андрона Кончаловского «Дворянское гнездо». Через два года Кончаловский вновь пригласил актрису – на роль Сони в экранизацию чеховского «Дяди Вани». Позднее они снова встретились в работе над кинолентами «Романс о влюбленных» и «Сибириада».
На сегодняшний день на счету Ирины Купченко участие в сотне фильмов, среди которых немало знаковых: «Странная женщина», «Чужие письма», «Одинокая женщина желает познакомиться», «Обыкновенное чудо», «Звезда пленительного счастья», «Благословите женщину», «Отпуск в сентябре», «Приключения Шерлока Холмса и доктора Ватсона. Собака Баскервилей», «Приходи на меня посмотреть», «Училка» и многие другие.
Её лучшие работы связаны с именами выдающихся режиссёров – Эльдара Рязанова, Марка Захарова, Станислава Говорухина, Ильи Авербаха, Юлия Райзмана, Владимира Мотыля, Игоря Масленникова.
И.П. Купченко отмечена многими высокими наградами, среди которых: Орден Почёта, Орден Дружбы, Премия Ленинского комсомола, Почётная грамота Президента РФ, Приз ХI Международного кинофестиваля (Монреаль, Канада), Премия «Ника», Приз Международного кинофестиваля (Троя, Португалия), Премия «Золотой орел», Российская национальная премия имени Андрея Миронова «Фигаро», Главный приз «Золотая ладья» ХХIII кинофестиваля «Окно в Европу», Премия «Звезда Театрала», «Бродский на Искье» (Италия), и др.
В 2019 году Ирина Петровна Купченко стала лауреатом Вахтанговской премии «Человек театра».