Après avoir pris des cours de théâtre au Cours Florent, Isabelle Gélinas est admise au Conservatoire Supérieur d'Art Dramatique où elle a comme professeur des comédiens aussi prestigieux que Pierre Vial et Michel Bouquet. Au début des années 80, elle démarre sa carrière sur les scènes parisiennes en interprétant plusieurs pièces de grands auteurs classiques dont Molière notamment.

Isabelle Gélinas fait ses débuts au cinéma en donnant la réplique à Lambert Wilson dans la comédie Suivez cet avion, avant de croiser la route de Philippe Noiret pour le drame adapté du roman d'Honoré De Balzac, Chouans. Parallèlement à cela, elle entame une carrière à la télévision notamment via plusieurs téléfilms réalisés par la soeur d'Isabelle Huppert, Caroline.

Dès lors, Isabelle Gélinas devient une actrice très demandée et mène plusieurs projets de front à travers les trois médias que sont le théâtre, le cinéma et la télévision. Les années 90 marquent un nouveau tournant puisqu'elle est à l'affiche de deux films à succès, à savoir Didier réalisé et interprété par Alain Chabat ainsi que Paparazzi où elle partage l'affiche avec Vincent Lindon et Patrick Timsit.

Au cours des années 2000, c'est à la télévision qu'elle "explose" en interprétant le personnage de Valérie Bouley dans la série humoristique Fais pas ci, fais pas ça produite et diffusée par France 2 de ses débuts en 2007 jusqu'à aujourd'hui. Ce personnage de cadre supérieur dans une société de communication et mère moderne d'une famille recomposée, qui privilégie une éducation basée sur le dialogue avec ses enfants, ne fait que confirmer son talent comique puisque sa prestation est récompensée au Festival de Monte Carlo.

En 2015, Isabelle Gélinas est en couple avec Gérard Jugnot dans la comédie Entre amis réalisée par Olivier Baroux, puis, deux ans plus tard, campe la mère Leroy dans la série familiale Les Chamois, aux côtés de François Berléand. Elle apparaît dans des registres plus sombres via la série Accusé et les téléfilms Au nom des fils et La Traque. Dans ce dernier, elle incarne la glaçante femme du tueur en série Michel Fourniret.