Şahin Mustafayev 7 fevral 1962-ci ildə Bakıda anadan olub.
1984-cü ildə Azərbaycan Dövlət Universiteti Şərqşünaslıq fakultəsini fərqlənmə diplomu ilə bitirdikdən sonra Azərbaycan Elmlər Akademiyasının Şərqşünaslıq İnstitutunda baş laborant vəzifəsində əmək fəaliyyətinə başlayıb.
1985-1986 illərdə Moskvada SSRİ Elmlər Akademiyası Şərqşünaslıq İnstitutunda elmi staj keçdikdən sonra həmin institutda aspiranturaya daxil olub.
1990-cı ildə aspiranturanı bitirib M.V.Lomonosov adına Moskva Dövlət Universiteti Asiya və Afrika ölkələri İnstitutununun nəzdində fəaliyyət göstərən Müdafiə şurasında “XVI əsrin birinci yarısında Kiçik Asiyanın şərq vilayətlərində Osmanlı sosial-siyasi strukturunun formalaşması” mövzusunda dissertasiya müdafiə edib və tarix elmləri namizədi elmi adını alıb.
2011-ci ildə Bakı Dövlət Universiteti Tarix fakultəsinin nəzdində fəaliyyət göstərən Müdafiə şurasında “XI-XV əsrlərdə Kiçik Asiyanın türk mühitində etnosiyasi proseslər” mövzusunda dissertasiya müdafiə edib və tarix üzrə elmlər doktoru elmi adını alıb.
1990-cı ildən etibarən Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyası akad. Z.M.Bünyadov adına Şərqşünaslıq İnstitutunda müxtəlif elmi vəzifələrdə işləyib, hal-hazırda isə İnstitutunun elmi işlər üzrə direktor müavini vəzifəsini tutur.
1999-cu ildə YUNESCO-nun "Hirayama – İpək Yolu" proqramı ilə Böyük Britaniyanın Oksford İslam Araşdırmaları Mərkəzində və Bodlean Kitabxanasında elmi tədqiqat işləri ilə məşğul olub.
2005-2006-cı illərdə Fulbright proqramı ilə ABŞ-ın İndiana Universitetində elmi tədqiqat aparıb.
2008-2013-cü illərdə YUNESKO-nun nəzdində Beynəlxalq Mərkəzi Asiya Tədqiqatları İnstitutunun (Səmərqənd, Özbəkistan) direktoru vəzifəsində fəaliyyət göstərib.
2015-ci ildən etibarən Azərbaycan Respublikası Prezidenti yanında Ali Attestasiya Komissiyasının Rəyasət Heyətinin üzvü kimi fəaliyyət göstərir.
Azərbaycan Respublikası Prezidentinin 1 noyabr 2018-ci il Fərmanı ilə Azərbaycan Milli Ensiklopediyasının Redaksiya Heyətinin üzvü təyin edilib.
2014-2019-cu illərdə Respublika Elmi Tədqiqatları Əlaqələndirmə Şurasının nəzdində Tarix elmləri üzrə Problem şurasının sədri olaraq fəaliyyət göstərib, hal-hazırda isə Ümumi tarix üzrə elmi şuranın sədri vəzifəsini yerinə yetirir.
2016-cı ildə YUNESCO-nun İpək Yolu Online Platform proqramının Azərbaycan üzrə əlaqələndiricisi və Beynəlxalq bürosunun vitse-prezidenti vəzifələrinə seçilib.
Elmi əsərləri dünyanın bir sıra ölkələrində müxtəlif dillərdə dərc edilib. Bir çox beynəlxalq elmi konfransların iştirakçısı olub.