Originaire du Hunan, en Chine, Shen Wei est directeur artistique et chorégraphe de la compagnie Shen Wei Dance Arts, et également danseur, peintre et concepteur. Il commence à étudier l'opéra chinois dès l'âge de neuf ans et se joint à la compagnie d'opéra de Xian, dans la province du Hunan, de 1984 à 1989. De 1991 à 1994, il est l'un des premiers membres (danseur et chorégraphe) de la Guangdong Modern Dance Company, en Chine.
Après avoir reçu une bourse du Nikolais/Louis Dance Lab en 1995, Shen Wei s'établit à New York, où il fonde sa troupe, Shen Wei Dance Arts, en 2000.
Shen Wei a reçu des commandes chorégraphiques d'organismes et de festivals tels que l'American Dance Festival (1995, 2000-2006), le Het Muziektheater d'Amsterdam (2003 et 2005), le Lincoln Center Festival (2005), l'Alvin Ailey Dance Theater II (1996), Dances We Dance Company d'Hawaï (1998), le Robert and Margrit Mondavi Center for the Performing Arts de l'Université de Californie, à Davis (2006), et la Guangdong Modern Dance Company. Son opéra dansé, Second Visit to the Empress, est une commande de l'American Dance Festival, du New York City Opera et du Het Muziektheater d'Amsterdam. Shen Wei a contribué à titre de chorégraphe et de metteur en scène à la 29eCérémonie d'ouverture des Jeux olympiques de Beijing, à l'été 2008.
Shen Wei conçoit les décors, les costumes et les maquillages de toutes les œuvres de sa compagnie. Le remarquable espace scénique imaginé par Shen Wei pourrait se décrire comme une toile, un paysage ou un univers parallèle. Le New York Times qualifie la vision de Shen Wei de « picturale, mathématique, profondément originale (...), au-delà de l'imagerie et du conceptualisme ».
Shen Wei poursuit également une carrière d'artiste visuel, et se distingue comme peintre, designer et réalisateur. L'ensemble de tableaux créés parallèlement à son ballet Le sacre du printemps a été exposé au premier spectacle de sa compagnie à New York, au Lincoln Center Festival, en juillet 2003. Shen Wei a également participé à l'exposition Movement and Painting dans le cadre du New Vision Arts Festival, à Hong Kong, en 2006.
Ses œuvres ont été présentées par les plus grands festivals et théâtres du monde, entre autres au Lincoln Center Festival (2003-2005), au Kennedy Center (2001 et 2005), à l'American Dance Festival (1995, 2000-2006), à Cal Performances/UC Berkeley, au Spoleto Festival USA, à la Fenice, dans le cadre de la Biennale de Venise, à l'Israël Festival, au Het Muziektheater à Amsterdam, au Holland Dance Festival, à Dance Umbrella et au Sadler's Wells à Londres, au Sydney Arts Festival et au Sydney Opera House, au Melbourne International Arts Festival en Australie, à l'Esplanade Festival à Singapour, au festival Montpellier Danse en France, Movement en Allemagne, Steps en Suisse, ainsi qu'aux festivals du Luxembourg et de Lisbonne, au Hong Kong New Vision Arts Festival et par Les Grands Ballets Canadiens.
Shen Wei a remporté de nombreux prix. En Chine, il remporte le Grand Prix de chorégraphie et d'interprétation de la première compétition nationale de danse moderne, en 1994. Aux États-Unis, il reçoit une bourse de la New York Foundation for the Arts en 2000 et la bourse Ben Sommer de l'American Dance Festival la même année. Il reçoit également une bourse John Simon Guggenheim en 2001 ainsi que le prix Nijinski du chorégraphe émergent en 2004 et le prix Helpmann 2005 pour la meilleure œuvre de ballet ou de danse en Australie. En 2007, il est l'un des lauréats du prestigieux MacArthur Fellowship, une bourse étalée sur cinq ans qui récompense la créativité exceptionnelle d'artistes américains.