Ирина Петелина училась в Краснопресненской детской художественной школе – одной из самых старых школ в Москве, куда поступила без экзаменов в 10 лет после показа своей графики.

После художественной школы Ирина Петелина поступила в Московский Архитектурный институт (МАРХи), который выбрала за сильную школу рисунка. В 1989 году получила диплом по специальности «Дизайн архитектурной среды». Тогда же начала работать в Научно-исследовательском институте теории и истории архитектуры и градостроительства (НИИТИАГ), где исследовала историю архитектуры Замоскворечья XVIII—XIX вв. и мостов Древнего Новгорода, писала исследовательские работы по истории архитектуры.

В 1990 году творческое объединение «Экран» объявило конкурс на курсы художников-мультипликаторов. Ирина поступила на курс Ф. Хитрука и 5 лет, с 1990 по 1995 год, работала художником-аниматором на студии «Экран». В этот период были созданы мультипликационные фильмы «Потец» режиссера А. Федулова по произведению Введенского и «Умная собачка Соня» режиссера В. Меджибовского по книге Андрея Усачева.

В это же время режиссёр Вадим Меджибовский познакомил Ирину Петелину с главным редактором издательства «Черная курица», писателем Львом Яковлевым. В 1991 году художница дебютировала с книгой «Русские сказки» (издательство «Черная курица»), после чего оставила мультипликацию и сосредоточилась на работе в книжной иллюстрации. Сотрудничала с издательствами «Эксмо», «Махаон», «Стрекоза», «КомпасГид» и др.