Irene Montalà empezó su carrera como actriz en televisión en series de la televisión autonómica catalana y en el cine, empezó con papeles de reparto en las películas Fausto 5.0 (2001) de Àlex Ollé, Una casa de locos (2002) de Cédric Klapisch y Lo mejor que le puede pasar a un cruasán (2003) de Paco Mir. Uno de sus primeros papeles recurrentes fue en la serie Mirall trencat (2002), donde interpretó a Sofía, la hija de la protagonista. En 2008 se integró a la segunda temporada de la exitosa serie Herederos, en la que coincidió con grandes actores como Concha Velasco o Carme Elías. Se dio realmente a conocer por El internado, serie de misterio de Antena 3, el año 2009, en la que interpretó el papel de una de las profesoras del internado. Desde 2010 hasta 2013 participó en la serie El barco en el papel de Julia Wilson. En 2018 apareció en La verdad, serie de Telecinco, y formó parte del elenco de Presunto Culpable de Antena 3.