حسینی در سال ۱۳۸۷ برای بازی در فیلم سوپراستار، سیمرغ بلورین بهترین نقش اول مرد را از جشنواره فیلم آتش دریافت کرد. او در جشنواره فیلم کن در سال ۲۰۱۶ برای بازی در فیلم فروشنده به کارگردانی اصغر فرهادی برنده جایزه بهترین بازیگر مرد جشنواره کن شد. او همچنین با بازی جدایی نادر از سیمین برنده خرس نقره ای بهترین بازیگر مرد از جشنواره بین المللی فیلم برلین 2011 شد.
سید شهاب الدین حسینی تنکابنی در سال 1352 در تهران به دنیا آمد، فرزند اول خانواده و دارای یک برادر و دو خواهر است. خاستگاه آن به تنکابن مازندران می رسد. او همچنین در کودکی چند سالی با خانواده اش در هورم آباد زندگی کرد. تحصیلات دانشگاهی او در رشته روانشناسی در دانشگاه تهران بود که به قصد مهاجرت به کانادا آن را ناتمام رها کرد. حسینی در سال 1374 ازدواج کرد، اولین فرزندش به نام محمد امین در زمستان 1382 و دومین فرزندش به نام امیرعلی در تابستان 1390 به دنیا آمد و فعالیت هنری خود را در تئاتر دانشجویی و سپس رادیو آغاز کرد.
شهاب حسینی کار خود را به عنوان مجری رادیو آغاز کرد و در سال ۱۳۷۷ با حضور در تلویزیون ایران به کار خود ادامه داد. حسینی در برنامه ای به نام اکسیژن در تلویزیون ظاهر شد. او در چندین برنامه دیگر از جمله Stand Up، Morning Color و Light Shadow به عنوان مجری حضور داشته است. وی همچنین در برنامه رادیویی دو نیمه سیب، صدای ما و گلبانگ شادی صحبت کرد و در سال 1394 به عنوان گوینده در برنامه سحرگاهی حضور یافت.این سریال در 20 آذر 1395 از نماوا پخش شد.