Родилась 3 марта 1940 года в Ленинграде в семье служащих. Отец, Игорь Викторович Губанов (1913—?), оставил семью, когда дочери было семь лет. Мать, Антонина Сергеевна Минаева (1913—2004), воспитывала дочь одна.

С 1949 по 1958 год училась в Ленинградском хореографическом училище имени А. Я. Вагановой. Студенткой снимаясь в короткометражном фильме «Несчастливое число», познакомилась с актёром Сергеем Гурзо и вскоре стала его женой. В 1959 году, 15-го декабря, у них родилась дочь Анна, однако, брак продлился всего несколько лет.

После окончания училища была принята в штат киностудии «Ленфильм» и вскоре была приглашёна на роль Полины в фильм-оперу «Пиковая дама». Фактически эта работа проложила актрисе путь в большое кино. Вслед за этим последовали роли молодых героинь в фильмах «Горизонт» и «713-й просит посадку».

В 1963 году режиссёр Исидор Анненский снял Губанову в главной роли в картине «Первый троллейбус». Наряду с теми же лирическими героинями (Маша Донцова в «Зелёной карете», Купава в «Снегурочке») создавала интересные драматические образы, такие как Соня в «Войне и мире», Полина Ивагина в «Цементе», графиня Фоско в «Женщине в белом», Нелли Петровна в «Частной жизни». Прекрасно удавались и характерно-комедийные роли, среди которых нужно отметить принцессу Эльзу («Снежная королева»), Людмилу («Поздний ребёнок») и матушку Каролину («Небесные ласточки»).

В конце 1960-х годов Ирина Губанова стала женой Александра Харитоновича Аршанского (1928—2003), руководящего работника в области искусства. В 1978 году его перевели в Москву в связи с назначением на должность председателя «Совинфильма», и Ирине Игоревне пришлось переехать вместе с ним.

С 1978 года — артистка Московского Театра-студии киноактёра. Проработала там до начала 1990-х годов.

Параллельно с актёрской деятельностью много работала на дубляже. В 1990-е годы озвучивание стало её основным ремеслом и средством существования. Сотрудничала с телеканалами НТВ и НТВ-Плюс, компанией «АВ-видео», озвучивая для них роли в зарубежных сериалах. Последней её работой стал документальный сериал «Холодная война».

Ушла из жизни после воспаления лёгких 15 апреля 2000 года в возрасте 60 лет. Урна с прахом захоронена на Серафимовском кладбище Санкт-Петербурга.

Дочь актрисы Анна Губанова окончила Ленинградский институт культуры имени Крупской и работала в одном из городских кинотеатров, в кинотеатре "Родина", методистом-организатором. В последние годы жизни матери она была нетрудоспособной по причине психического заболевания. Трагически погибла в 2007 году.