Cresciuta a Killannin, villaggio nella contea di Galway, e tifosa del Liverpool come tutta la famiglia, iniziò a giocare a calcio nella vicina cittadina di Moycullen. Nel 2000 andò a giocare per il Salthill Devon e, nel giro di un paio d'anni, vista anche l'assenza di un campionato giovanile femminile, assieme a Méabh De Búrca – sua successiva compagna di nazionale – iniziò a giocare nella prima squadra. Nel 2007 venne inclusa nel Galway, una rappresentativa della lega calcistica di Galway, partecipante alla FAI Women's Cup, la coppa nazionale irlandese. Una sua rete su rigore nella finale contro il Raheny United consentì al Galway di vincere la coppa e di qualificarsi all'UEFA Women's Cup 2008-2009.
Fahey all'Arsenal nel 2014.
Nell'agosto 2008 si trasferì all'Arsenal, partecipante alla Premier League National Division, la massima serie del campionato inglese, e campione in carica. Al primo anno con le Gunners, guidate da Vic Akers, vinse il campionato, la FA Women's Cup e la FA Women's Premier League Cup. Ha giocato con l'Arsenal fino al 2014, vincendo il campionato in altre tre occasioni e la FA Women's Cup in altre quattro edizioni. Ha inoltre giocato in UEFA Women's Champions League con le Gunners per cinque stagioni consecutive. Nell'edizione 2012-13 una sua rete nei primi minuti di gioco sancì la vittoria in casa della Torres nella gara di ritorno dei quarti di finale. Nell'aprile 2013 subì un infortunio al legamento crociato anteriore nel corso di una partita di campionato. L'infortunio le precluse la possibilità di tornare a giocare prima della fine della stagione, tornando a giocare in prima squadra a fine maggio 2014, per poi giocare da titolare la vittoriosa finale di FA Women's Cup contro l'Everton il 1º giugno successivo.
Il 19 dicembre 2014 venne annunciato il trasferimento di Fahey al Chelsea a partire dalla stagione 2015. Ha giocato al Chelsea per tre stagioni consecutive, vincendo nella prima stagione il campionato inglese e la FA Cup, mentre nel 2017 ha vinto la FA Spring Series. Nella stagione 2017-18 Fahey ha giocato nel campionato francese con la maglia del Bordeaux.
Fahey al Liverpool nel 2019.
A metà luglio 2018 Fahey tornò nel campionato inglese, firmando un contratto col Liverpool. Rimase nella rosa delle Reds per sette stagioni consecutive, cinque delle quali disputate nella Women's Super League, mentre le altre due in Women's Championship, la seconda serie inglese. Nel 2020, anno della retrocessione in Championship, venne nominata capitana della squadra, subentrando a Sophie Bradley-Auckland, e mantenendo l'incarico per cinque anni.
Il 2 maggio 2025 annunciò il proprio ritiro dalle competizioni al termine della stagione sportiva 2024-25. Il 3 ottobre 2025 venne nominata coordinatrice tecnica della squadra femminile del Liverpool.
Nazionale
Tra il 2003 ed il 2006 Fahey venne convocata nella selezione under 19 della nazionale irlandese, prendendo parte alle qualificazioni al campionato europeo di categoria. Fahey ha giocato 115 partite e realizzato una rete con la nazionale irlandese. Fece il suo debutto il 7 marzo 2007 nella prima partita dell'Algarve Cup, pareggiata 1-1 contro il Portogallo, venendo schierata titolare. Da allora divenne titolare della squadra, giocando con regolarità. Vinse il premio come migliore giocatrice della nazionale irlandese nel 2008, nel 2009 e nel 2011.
Il 16 febbraio 2022, giocando la partita di Pinatar Cup contro la Polonia, raggiunse le 100 presenze con la nazionale irlandese, diventando la quarta calciatrice irlandese a raggiungere questo traguardo. Il 27 giugno 2022 realizzò la sua prima rete in nazionale nella vittoria per 9-0 in trasferta sulla Georgia in una partita valida per le qualificazioni UEFA al campionato mondiale 2023. Battendo, poi, la Scozia nel secondo turno dei play-off, l'Irlanda ottenne la sua prima qualificazione alla fase finale del campionato mondiale. Fahey venne inserita nella rosa delle convocate per la fase finale del campionato mondiale 2023 dalla selezionatrice Vera Pauw. Giocò da titolare tutte e tre le partite del gruppo B, due perse contro Australia e Canada ed una pareggiata con la Nigeria, che determinarono l'eliminazione dell'Irlanda al termine della fase a gironi.
Calcio gaelico
Sin dall'infanzia, Fahey ha giocato a calcio gaelico, assieme ai due fratelli che vinsero la Sam Maguire Cup per la contea di Galway, e continuando a giocarvi anche dopo il trasferimento in Inghilterra per giocare all'Arsenal. Vinse nel 2004 l'All-Ireland Ladies Football Championship sempre per la contea di Galway. Nel 2005 giocò la finale, persa contro Cork, mentre nel 2012 vinse l'All-Ireland Ladies Intermediate Club Football Championship col club londinese del Parnells.
↑(EN) Ladies sign new defender, su chelseafc.com, 19 dicembre 2014. URL consultato il 3 aprile 2026 (archiviato dall'url originale il 19 dicembre 2014).
↑(FR) Accord de principe pour Niamh Fahey!, su girondins.com, 29 luglio 2017. URL consultato il 3 aprile 2026 (archiviato dall'url originale il 1º settembre 2017).
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