Оксана Акиньшина родилась в Ленинграде в семье автослесаря и бухгалтера, у неё есть младшая сестра. Занималась в модельном агентстве, руководитель которого обязала всех девочек прийти на кастинг к режиссёру Сергею Бодрову-младшему. Оксана пришла на пробы без энтузиазма[2], но прошла кастинг, и впервые появилась на экране в драме Бодрова «Сёстры» в 13 лет. За этот фильм на кинофестивале 2001 года в Сочи, в конкурсе «Дебют», Оксана и Катя Горина получили награду «За лучший актёрский дуэт».

Международную известность Оксана приобрела после работы в фильме «Лиля навсегда» шведского режиссёра Лукаса Мудиссона. В 2003 году снялась в голландском фильме «Юг», где играла молодую девушку, мать-одиночку, нелегально приехавшую в Голландию. В фильме Оксана говорит на голландском языке. В 2004 году была утверждена на роль Эсфири Литвиновой в фильме «Статский советник», но не явилась на первый день съёмок, и вместо неё была поставлена актриса Эмилия Спивак. В этом же году она сыграла эпизодическую роль Ирины Неской в фильме «Превосходство Борна».

В фильме «Волкодав из рода Серых Псов», вышедшем в прокат 28 декабря 2006 года, Оксана играет кнесинку Елень, одну из главных ролей. В 2008 году сыграла главную женскую роль в мюзикле «Стиляги» Валерия Тодоровского.

В 2011 году Оксана сыграла главную женскую роль — студентки Татьяны, подруги Высоцкого в фильме «Высоцкий. Спасибо, что живой». В 2012 году снялась в главной роли в фильме «8 первых свиданий», а в 2015 году — в его продолжении, фильме «8 новых свиданий».

Личная жизнь
До пятнадцати лет встречалась с актёром Алексеем Чадовым, после чего жила с Сергеем Шнуровым. В 2008 году познакомилась со своим будущим мужем — Дмитрием Викторовичем Литвиновым (род. 6 ноября 1976[3]), генеральным директором пиар-компании «Планета Информ». 2 июня 2009 года у них родился сын Филипп.

Оксана встречалась с актёром и певцом Алексеем Воробьёвым. Они расстались в начале мая 2011 года

15 января 2013 года у Акиньшиной и кинопродюсера Арчила Геловани родился сын Константин.