Mitch Rose hade satt Stags framför bara fyra minuter in i andra halvan.
Matt Green vickade mellan Easah Suliman och Dan Parslow till vänster innan du satte upp Rose från 12 meter med ett fyrkantigt pass som han slog hem låg första gången.
Det såg ut att vara nog som målvakt Scott Shearer hade lite att göra tills han plockade O'Shaughnessy s bedövning ur sitt nät.
En tight första halvlek såg spelet misslyckas med att fånga ljus.
Men Robins slösade bort den bästa chansen efter 22 minuter när Billy Waters korsade från höger och valde ut en omärkt Harry Pell sex meter från målet.
Men Shearer räddade sina försvarares rouge med en stor räddning låg till vänster.
Grön nästan bröt igenom i 32: a minuten bara för att se Russell Griffiths komma ner väl till sin rätt att vända bort sin låga enhet från 20 meter efter att ha vunnit en tussle för bollen.
Cheltenham strejkaren Danny Wright missade ett par chanser att vinna den i stopptid när Mansfield huvuden föll.
Rapport från Pressföreningen.
Matchen slutar, Mansfield Town 1, Cheltenham Town 1.
Andra halvlek: Mansfield Town 1, Cheltenham Town 1.
Försök missade. Matt Green (Mansfield Town) höger fotade skott från utsidan av lådan är bara lite för hög.
Matt Green (Mansfield Town) vinner en frispark i defensiva halvan.
Foul av Harry Pell (Cheltenham Town).
Försök missade. Daniel Wright (Cheltenham Town) höger fotade skott från mitten av lådan är nära, men missar till höger.
Foul av Ashley Hemmings (Mansfield Town).
Daniel O'Shaughnessy (Cheltenham Town) vinner en frispark i anfallshalvan.
Försök missade. Daniel Wright (Cheltenham Town) huvudet från vänster sida av sex yard boxen är nära, men missar den övre vänstra hörnet.
Försök missade. Jack Barthram (Cheltenham Town) höger fotade skott från utsidan av lådan missar till vänster.
Foul av Matt Green (Mansfield Town).
Daniel O'Shaughnessy (Cheltenham Town) vinner en frispark i anfallshalvan.
Försening i matchen Rhys Bennett (Mansfield Town) på grund av en skada.
Substitution, Mansfield Town. Darius Henderson ersätter Kevan Hurst.
Chris Clements (Mansfield Town) visas det gula kortet för en dålig foul.
Föl av Chris Clements (Mansfield Town).
Harry Pell (Cheltenham Town) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Foul av Matt Green (Mansfield Town).
Danny Parslow (Cheltenham Town) vinner en frispark i anfallshalvan.
Mitch Rose (Mansfield Town) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Foul av Jack Barthram (Cheltenham Town).
Lee Collins (Mansfield Town) vinner en frispark i anfallshalvan.
Foul av Daniel Wright (Kheltenhams stad).
Substitution, Cheltenham Town. James Rowe ersätter Danny Whitehead.
Mål!  Mansfield stad 1, Cheltenham stad 1. Daniel O'Shaughnessy (Cheltenham Town) vänster fotade skott från utsidan av lådan till övre vänstra hörnet. Hjälpt av James Rowe.
Chris Clements (Mansfield Town) vinner en frispark i anfallshalvan.
Foul av Harry Pell (Cheltenham Town).
Försök blockerat. Ashley Hemmings (Mansfield Town) höger fotade skott från mitten av lådan är blockerad.
Hörnet, Mansfield Town. Förföljd av Daniel O'Shaughnessy.
Foul av Matt Green (Mansfield Town).
Daniel O'Shaughnessy (Cheltenham Town) vinner en frispark på högerkanten.
Försöket räddades. Matt Green (Mansfield Town) vänster fotade skott från mitten av lådan sparas i mitten av målet.
Substitution, Mansfield Town. Ashley Hemmings ersätter Danny Rose.
(Mansfield Town) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Foul av Dan Holman (Cheltenham Town).
Handboll av Daniel Wright (Cheltenham Town).
Foul av Lee Collins (Mansfield Town).
Dan Holman (Cheltenham Town) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Mitch Rose (Mansfield Town) visas det gula kortet för en dålig foul.
Foul av Matt Green (Mansfield Town).
En 30-yards åskbolt från Finland internationella Daniel O'Shaughnessy förtjänade Cheltenham en osannolik dragning vid Mansfield.