Im Alter von 11 Jahren spielte McKenna ihre erste Schauspielrolle in dem Jugendtheaterstück Oklahoma im Monaghan Youth Theatre. Von da an begann sie sich mehr für die Schauspielerei zu interessieren.[2] Sie studierte Theologie und Musik an dem Mater Dei Institute of Education in Dublin.[3] Über fünf Staffeln hinweg war sie in der Fernsehserie Raw zu sehen.[2] Von 2012 bis 2013 spielte sie eine Hauptrolle in der Fernsehserie Ripper Street.[4]
Seit 2016 ist McKenna mit dem amerikanischen Schauspieler Adam Rothenberg liiert, den sie am Set von Ripper Street kennenlernte. Im März 2019 gaben beide ihre Verlobung bekannt[5] und heirateten im Januar 2021.
↑Gabrielle Monaghan: Fame & Fortune: Charlene McKenna. In: thesundaytimes.co.uk. 30. Oktober 2011, archiviert vom Original am 3. September 2014; abgerufen am 2. Oktober 2023 (englisch).