Нарадзілася ў горадзе Хатфард, штат Канэктыкут. Яе бацька быў бібліятэкарам і пісьменнікам. Яго цёткай была знакамітая пісьменніца Гарыет Бічэр-Стоў. Бацька кінуў сям’ю пасля смерці аднаго з дзяцей у 1866 годзе, і маці пісьменніцы засталася адна з дзецьмі на руках, жывучы на мяжы беднасці, часам вымушаная пераязджаць ад родзічаў да родзічаў.
З дзяцінства Гілман шмат чытала і займалася самаадукацыяй. З 1878 па 1880 гады яна навучалася ў Роўд-Айлендскай школе дызайну і пасля зарабляла на жыццё, распрацоўваючы віншавальныя паштоўкі.
У 1884 годзе яна выйшла замуж за Чарлза Ўолтэра Стэтсана, амбітнага мастака. З самага пачатку свайго дарослага жыцця Гілман пакутавала на перыядычныя прыступы меланхоліі, а паля нараджэння дачкі Катарыны яе апанавала дэпрэсія. У 1886 годзе яна пачала лекавацца ў доктара Сіласа Ўіра Мітчэла. Ён рэкамендаваў жанчыне як мага больш часу праводзіць дома і не займацца ніякімі інтэлектуальнымі заняткамі. Пазней Гілман у сатырычнай манеры ўзгадвала гэта лячэнне ў сваёй аўтабіяграфіі, а таксама скарысталася ім для напісання свайго самага вядомага на дадзены момант твора – апавядання “Жоўтыя шпалеры”. Яно ўпершыню было надрукаванае ў New England Magazine у студзені 1892 года, а ў 1899 годзе выйшла асобнай кнігай.
Іншыя гатычныя гісторыі Гілман The Giant Wistaria (1891), The Rocking Chair (1893) і The Unwatched Door (1894).
У 1888 годзе пісьменніца сышла ад Стэтсана (яны развяліся ў 1894 годзе) і пераехала ў Каліфорнію. Другім яе мужам быў яе кузэн Джордж Х’ютан Гілман, нью-ёркскі адвакат. У 1894–1895 яна працавала рэдактарам літаратурнага штодзённіка The Impress, які выдавала Жаночае прэсавае аб’яднанне Ціхаакіянскага ўзбярэжжа. Там яна друкавала эксперыментальную серыю апавяданняў, у якіх імітавала стыль такіх вядомых аўтараў, як Луіза Мэй Элкат, Натаніэл Готарн, Генры Джэймс, Эдгар Алан По і Марк Твэн. Першая кніга Гілман выйшла ў 1893 годзе – зборнік сатырычных вершаў на фемінісцкія тэмы In This Our World. Цягам наступных двух дзесяцігоддзяў яна стала папулярнай праз лекцыі, датычныя жаночых пытанняў, этыкі, працы, правоў чалавека і сацыяльных рэформаў. Гэтыя ж тэмы падымаліся і ў яе мастацкіх творах. З 1909 па 1916 яна рэдагавала і практычна адна пісала ў феміністычную газету The Forerunner, дзе і была надрукаваная большасць яе твораў. Выданне мела амаль паўтары тысячы падпісчыкаў.
Самым вядомым тэарэтычным трактам Гілман была кніга Women and Economics (1898), у якой яна жорстка крытыкавала састарэлы падзел сацыяльных роляў. Паводле Гілман, мужчынская агрэсія і мацярынская роля жанчыны – штучныя і больш не патрэбныя для выжывання. Яна лічыла, што толькі эканамічная незалежнасць можна прынесці жанчыне сапраўдную свабоду і забяспечыць раўнапраўе ў сям’і. У сваім трактаце Concerning Children (1900) яна выступае за прафесійны дагляд дзяцей.
Стомленая гарадскім жыццём, у 1922 годзе Гілман пераязджае з Нью-Ёрка ў Норвіч, штат Канэктыкут. У 1932 годзе ёй дыягнастуюць рак грудзей, і пасля смерці мужа ў 1934 годзе яна перабіраецца ў Каліфорнію, бліжэй да дачкі. У 1935 годзе Ш. П. Гілман як прыхільніца эўтаназіі памірае, прыняўшы завялікую дозу хлараформу.
