Родилась в семье плотника, выходца из Польши. С отроческих лет участвовала в социалистическом движении. Работала учителем, воспитателем детей-беженцев, колумнистом в различных изданиях, вела радиопередачу, посвящённую правам человека. В 1965 г. была впервые избрана депутатом Кнессета и в дальнейшем являлась депутатом до 1996 г. (с перерывом в 1969—1973 гг.).
Возглавляла Израильский союз потребителей, затем собственную партию Рац (Движение за гражданские права), влившуюся в 1991 г. в партию Мерец (Алони возглавила её парламентскую фракцию). В 1992—1993 г. занимала пост министра образования в правительстве Ицхака Рабина, но вынуждена была уйти в отставку из-за твёрдой позиции по вопросу о необходимости разделения государства и религии; затем до 1996 г. занимала пост министра коммуникаций, науки и культуры. На протяжении всей своей политической карьеры являлась видным деятелем Израильского движения в защиту мира, отстаивала идеи необходимости диалога с палестинцами. Она является членом правозащитной организации Еш Дин.
Шуламит Алони разделяет взгляды бывшего президента США Джимми Картера о том, что Израиль проводит политику апартеида по отношению к палестинцам.