Shiga è nato a Sendai, nella prefettura di Miyagi, anche se il suo nome di famiglia originale era Satō. Si laureò alla facoltà di medicina dell'Università imperiale di Tokyo - nel 1896 - e andò a lavorare presso l'Istituto per lo studio delle malattie infettive sotto la guida del dottor Kitasato Shibasaburō.