Будущий художник родился в купеческой семье. Его отец Иван Васильевич Шишкин, человек энергичный и предприимчивый, будучи городским головой, вместе с другими купцами немало сделал для благоустройства Елабуги, входившей в то время в Вятскую губернию. На собственные деньги он провел водопровод, которого не было еще и в Казани. Человек разнообразных интересов, он собрал большой материал по истории города и с помощью земляка, профессора Московского университета К. И. Невоструева издал «Историю города Елабуги», за что был избран почетным членом-корреспондентом Московского археологического общества.
Обследуя окрестности Елабуги, И. В. Шишкин недалеко от деревни Ананьино обнаруживает древний курган. Ананьинский могильник дал название археологической культуре.
В семье надеялись, что сын продолжит торговое дело отца, но, с детских лет проявляя интерес к искусству, он не обнаруживал ни способностей, ни тяги к предпринимательству. Получив первоначальное образование в уездном училище, в 1844 году мальчик поступает в Первую мужскую гимназию в Казани. Однако, по словам самого Шишкина, уклад гимназии не соответствовал его стремлениям и после летних каникул 1848 года он не вернулся в гимназию, «чтобы не стать чиновником».
Крепло желание заняться живописью профессионально, и в 20 лет он поступает в Московское училище живописи и ваяния, а затем продолжает обучение в Петербургской академии художеств, которую оканчивает с Большой золотой медалью.
Произведения Шишкина, отражающие родную природу, соответствовали направлению, которое развивалось Товариществом передвижных художественных выставок. Вместе с такими художниками, как И. Н. Крамской, В. Г. Перов, А. К. Саврасов, он становится учредителем Товарищества.
Живописное наследие Шишкина огромно. Значительное место в его творчестве занимает рисунок и гравюра. Работы Шишкина хранятся в Государственной Третьяковской галерее, Государственном Русском музее, Музее изобразительного искусства Республики Татарстан и в десятках других музеев страны. Главной их темой является тема Родины, раскрываемая им в образе природы. И. Н. Крамской писал: «Шишкин — верстовой столб в развитии русского пейзажа, это человек-школа».
Будучи известным художником, И. И. Шишкин постоянно приезжает в Елабугу, много пишет с натуры. В последний раз он побывал в родном городе за год до смерти, в 1897 году. 8 марта 1898 года художник умер в своей петербургской квартире перед мольбертом с кистью в руке.
