Родился в городе Казани, в семье мелкого служащего.
С детства работал учеником сапожника, токаря, столяра.
Обладая уникальными вокальными данными пел в архиерейском хоре.
Позднее поступил в 6-е городское четырехклассное училище, которое закончил с похвальной грамотой.
С 12 лет начал участвовать в спектаклях гастролировавшей труппы.
В 1889 году поступил в драматическую труппу В.Б. Серебрякова статистом.
В 1890 году дебютировал с партией Зарецкого в опере П.И. Чайковского «Евгений Онегин», поставленной Казанским обществом любителей сценического искусства.
Вскоре переехал из Казани в Уфу, где выступал в хоре труппы С.Я. Семенова-Самарского.
В декабре 1890 года на сцене Городского театра в Уфе исполнил партию Стольника в опере польского композитора С. Монюшко «Галька».
В 1892 году с труппой Г.И. Дергача уехал в Тифлис (ныне Тбилиси), где начал заниматься с педагогом Д.А. Усатовым, одновременно выступая на сцене Тифлисского музыкального театра.
В 1893 году переехал в Москву, в 1894 году – в Санкт-Петербург, где пел в загородном саду «Аркадия», в театре В.А. Панаева и в труппе В.И. Зазулина.
В 1895 году дирекцией Санкт-петербургских оперных театров был принят в состав труппы Мариинского театра, где в апреле 1895 года дебютировал в «Фаусте» Ш. Гуно, исполнив партии Мефистофеля, пел Руслана в «Руслане и Людмиле» М.И. Глинки.
По приглашению С.И. Мамонтова в 1896 – 1899 годах работал на сцене Московской частной русской оперы.
Исполнял репертуар: Иван Сусанин («Жизнь за царя» М. И. Глинки), Борис Годунов («Борис Годунов» М. П. Мусоргского), Иван Грозный («Псковитянка» Н. А. Римского-Корсакова).
В 1899 году стал ведущим солистом Большого театра в Москве, успешно гастролировал в Мариинском театре.
В город Нижний Новгород приехал впервые в 1896 году, снимал квартиру на улице Ковалихинской, гастролировал с оперной труппой все лето.
Исполнял партии в операх «Русалка», «Евгений Онегин», «Фауст» и др.
Затем еще шесть раз приезжал в Нижний Новгород на летние гастроли в 1897, 1901, 1902, 1903, 1909, 1910 годов.
В 1902 году Шаляпин был приглашен на дачу архитектора Павла Петровича Малиновского на Моховых горах, где часто собиралась нижегородская интеллигенция. Он дал небольшой концерт своим знакомым и близкому другу Максиму Горькому.
Во время гастролей 17 августа 1903 года Шаляпин остановился на квартире Горького и выступал в ярмарочном театре в девяти спектаклях («Борис Годунов», «Моцарт и Сальери» и др.).
Вместе с Горьким взносами принимал участие в строительстве Народного дома, который строился по проекту архитектора П.П. Малиновского, а 5 сентября выступил на его открытии.
Много лет оказывал материальную помощь ученикам школы в селе Александровке, которая строилась на средства Горького по проекту архитектора П.П. Малиновского, была открыта в 1907 году и названа по предложению писателя «Шаляпинской».
В 1909 году приехал в Александровку и устроил концерт для детей крестьян в этой школе. В 1901 году по инициативе С.П. Дягилева выехал в заграничное турне по Европе.
3 марта с триумфом выступил на сцене миланского театра «Ла Скала» в опере итальянского композитора А. Бойто «Мефистофель».
С 1907 года регулярно участвовал в Русских сезонах за границей, организованных Дягилевым в Париже.
Много пел в опере, выступал перед простой публикой, занимался благотворительностью.
С 1914 года выступал в частных оперных антрепризах С.И. Зимина в Москве и А.Р. Аксарина в Петрограде.
В 1915 году исполнил роль Ивана Грозного в кинодраме «Царь Иван Васильевич Грозный» по драме Л. Мея «Псковитянка».
В 1917 году выступил как режиссер, поставив в Большом театре оперу Д. Верди «Дон Карлос».
После 1917 года назначен художественным руководителем Мариинского театра.
В 1918 году певцу присвоено звание народного артиста Республики.
В 1922 году выехал на гастроли в Европу, там остался, успешно выступая в Америке и Европе.
Был первым русским певцом, получившим мировое признание.
В 1927 году пожертвовал деньги священнику в Париже для детей русских эмигрантов, что 31 мая 1927 года было представлено как помощь «белогвардейцам на борьбу с Советской властью».
Постановлением СНК РСФСР 24 августа 1927 года лишен звания Народного артиста с запретом возвращаться в СССР.
Это постановление было отменено Советом Министров РСФСР 10 июня 1991 года.
В 1932 году снялся в главной роли в фильме «Приключения Дон Кихота» Г. Пабста по роману Сервантеса.
В 1932 –1936 годах был на гастролях на Дальнем Востоке: Китай, Япония, Маньчжурия, во время которых дал 57 концертов.
Скончался в Париже (Франция) и был похоронен на кладбище Батиньоль.
В 1984 году его прах был перенесен в Россию и перезахоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.
Память: в городе Нижнем Новгороде одна из улиц Московского района названа именем Шаляпина.
В 1960-е годы на месте старой деревянной школы села Александровка построена новая двухэтажная школа. Село вошло в черту города Нижнего Новгорода.
В 1965 году с помощью сотрудников Государственного музея А.М. Горького в этой школе был создан Музей Ф.И. Шаляпина (сейчас – школа № 140 имени Федора Ивановича Шаляпина города Нижнего Новгорода).
В школе ежегодно 13 февраля проходят Шаляпинские вечера.
На берегу на месте бывшей дачи Малиновского в 2012 году был установлен памятник писателю Максиму Горькому и певцу Федору Шаляпину.
В городе Нижнем Новгороде на доме, где сейчас Музей-квартира Горького (Нижегородский район, улица Семашко, 19), установлена мемориальная доска Шаляпину.
