শিল্পা রাও ১৯৮৪ সালের ১১ই এপ্রিল ঝাড়খণ্ড রাজ্যের জমশেদপুরে জন্মগ্রহণ করেন। তার জন্মনাম ছিল অপেক্ষা রাও, যা পরবর্তী কালে পরিবর্তন করে শিল্পা রাও রাখা হয়েছিল। তার ভাষ্য অনুসারে, শিল্পা নামের সাথে তিনি নিজেকে অধিক যুক্ত করতে পারেন, কারণ নামটিতে "শিল্প সম্পর্কীয়" ব্যাপার রয়েছে। শৈশবে তিনি গান গাওয়া শুরু করেন। তার পিতা এস বেঙ্কট রাও তার প্রথম সঙ্গীত শিক্ষক। তিনি শিল্পাকে সঙ্গীতের বিভিন্ন রাগের শিক্ষা দেন। তার পিতার শিক্ষা সম্পর্কে রাও বলেন, "তার শিক্ষাদানের কৌশল ছিল রীতিবিবর্জিত, কিন্তু তা ফলপ্রসূ ছিল।" শিল্পা জমশেদপুরের লিটল ফ্লাওয়ার স্কুল ও লয়লা স্কুলে পড়াশোনা করেন। স্কুলে তিনি সমবেত সঙ্গীত দলে অংশগ্রহণ করতেন। ১৯৯৭ সালে তিনি মুম্বই বিশ্ববিদ্যালয় থেকে ফলিত পরিসংখ্যানে স্নাতকোত্তর ডিপ্লোমা করার উদ্দেশ্যে তার পরিবারের সাথে মুম্বইয়ে পাড়ি জমান। ২০০৪ সালে তিনি স্থায়ীভাবে মুম্বইয়ে চলে আসেন এবং সেন্ট জেভিয়ার্স কলেজ থেকে ফলিত পরিসংখ্যানে স্নাতকোত্তর সম্পন্ন করেন।

কর্মজীবন
২০০৭-২০০৮: কর্মজীবনের শুরু ও "বাচনা অ্যায় হাসিনো"
প্রারম্ভিক জীবন
২০১৩-বর্তমান: ফিল্মফেয়ার বিজয়