Ирина Павлихина родилась в Москве. С отличием окончила МССМШ имени Гнесиных и Российскую академию музыки имени Гнесиных. Ее педагогами были проф. Х.С. Ахтямова (воспитанница Д.Ф. Ойстраха) и проф. В.А. Берлинский.
Лауреат I премии Международного конкурса «Концертино-Прага». Автор идеи и одна из основателей ансамбля «Моцарт-квартет», в составе которого дважды стала лауреатом Международного конкурса имени Д. Шостаковича. Участвовала в мастер-классах Р. Дубинского (Канада), «Амадеус-квартета» (Великобритания) и «Изаи-квартета» (Франция).
Играла в ансамбле с Э. Вирсаладзе, А. Гиндиным, М. Лидским, Т. Алихановым, М. Уткиным и др. Участвовала в международных фестивалях в России («Моцартиана», «Квартетное искусство», «Россия – Франция» и др.), Латвии (Салацгрива), Италии («Autunno Musicale a Como» / «Музыкальная осень на Комо»).
Доцент кафедры струнных инструментов ГМПИ имени М.М. Ипполитова-Иванова.
Ведет активную сольную и ансамблевую концертную деятельность, гастролирует по России и за рубежом. С 1992 года – солистка «Москонцерта». Артистка НФОР (группа первых скрипок).