Talia Shire Coppola wurde am 25. April 1946 in Lake Success, Long Island, USA, geboren.

Sie ist die Tochter von Italia Pennino Coppola und dem Arrangeur und Komponisten Carmine Coppola. Der Name Talia wurde der Schauspielerin als Zeichen der Wertschätzung für das Land Italien gegeben. Shire ist die Schwester des Regisseurs und Produzenten Francis Ford Coppola, die Tante des Schauspielers Nicolas Cage und der Regisseurin Sofia Coppola sowie die Nichte des Komponisten Anton Coppola. Sie war mit dem Komponisten David Shire verheiratet, mit dem Talia einen Sohn hat, Matthew Orlando Shire. Die Schauspielerin hat außerdem zwei weitere Söhne, den Schauspieler und Musiker Jason Schwartzman und Robert Carmine, aus ihrer zweiten Ehe mit dem Produzenten Jack Schwartzman, der am 15. Juni 1994 starb.

Zunächst wurde Shire durch ihre Rolle der Connie Corleone in Francis Ford Coppolas oscarprämierter Krimisaga „Der Pate“ von 1972 sowie in den nachfolgenden Fortsetzungen des Films berühmt. Später spielte die Schauspielerin Adrian Pennino (eine Figur, die nach Shires Großvater Francesco Pennino benannt ist), die Freundin und spätere Ehefrau des Boxers Rocky Balboa, den der weltbekannte Schauspieler Sylvester Stallone spielte, in dem Film „Rocky“ und vier seiner Fortsetzungen. Shire erscheint im letzten Film über den Boxer in Rückblenden aus früheren Teilen des Films. Sie wurde eine gute Freundin des Schauspielers Burt Young, mit dem sie zusammen in „Rocky“ spielte.

Die Schauspielerin spielte in den Filmen „Der Schrecken von Dunwich“, „Maxie“, „Gus!“, „Der Mann ist tot“, „Kill Me If You Can“, „Superintelligente: Menschen von einem anderen Planeten“, „Kalte Himmel“, „Das Frühstückszimmer“, „Vater, Sohn und Geliebte“. Auch ihr schauspielerisches Können ist in den Filmen „Tödlicher Sturz“, „Der Fluss der Ertrunkenen“, „Die Herrin“, „Erpressung“, „Der Besuch“, „Eine Familienangelegenheit“, „Homo Erectus“ und „Küss die Braut“ zu sehen. Sie trat in David O. Russells existenzieller Komödie „I Heart Huckabees“ auf, wo sie die Rolle der Silver spielte, und war auch an David Carsons Thriller „Feueranbeter“ beteiligt.