فعالیت شهاب حسینی با گویندگی در رادیو آغاز شد و در سال ۱۳۷۷ با اجرا در تلویزیون کارش را ادامه داد. حسینی در برنامهای به نام اکسیژن در تلویزیون ظاهر شد. وی در چند برنامه دیگر هم مانند برپا برپا، رنگ صبح، و سایه روشن به عنوان مجری اجرای این برنامهها را برعهده داشت. وی همچنین در برنامه رادیویی دو نیمه سیب، صدای ما و گلبانگ شادی به گویندگی پرداختهاست. وی همچنین در سال ۱۳۹۴ در برنامه سحرگاهی به عنوان راوی حضور داشت.
او برنده مدال طلایی بهترین دستاورد هنری از دانشگاه ALU کالیفرنیا برای نمایش اعتراف شده است. همچنین در جشنواره فیلم کن ۲۰۱۶ با ایفای نقش در فیلم فروشنده به کارگردانی اصغر فرهادی، توانست جایزه بهترین بازیگر مرد جشنواره فیلم کن را به خود اختصاص بدهد.