Ralph fue objeto de una animada batalla de reclutamiento, una consecuencia natural de sus habilidades que llevaron a los honores de jugador del año de la escuela secundaria nacional. Muchos programas la persiguieron, pero dos escuelas parecían tener mejores oportunidades que Connecticut. La madre de Ralph, Marsha (Mann) Lake, fue una jugadora de baloncesto estadounidense de la Universidad de Carolina del Norte. El programa de Carolina del Norte fue uno de los mejores programas del país. Ralph estaba creciendo en Carolina del Norte y su nombre era una «palabra familiar desde que tenía once años». Otro programa de primer nivel, la Universidad de Tennessee, también estaba muy interesado en Ralph. El entrenador en jefe de Tennessee, Pat Summitt, era un buen amigo de Marsha, por lo que muchos sentían que una de esas dos escuelas tendría la pista interior.

Ralph llamó a Geno Auriemma, el entrenador de Connecticut, para preguntarle qué tipo de papel imaginaba para ella en UConn. No es raro que los entrenadores prometan posiciones iniciales y un número mínimo de minutos de tiempo de juego para reclutas altamente prometedores. Sin embargo, Auriemma respondió: «No lo sé. Si eres muy, muy bueno, entonces tendrás la oportunidad de jugar mucho. Pero si apestas, no jugarás en absoluto.»Poco después, hizo una visita de reclutamiento a UConn, y le dijo al entrenador que estaba lista para comprometerse con Connecticut. Pasó a tener una gran temporada de último año en la escuela secundaria. Después de ganar el premio al Jugador del Año de Estados Unidos, fue entrevistada por USA Today, quien le preguntó sobre su decisión de reclutamiento. Ella explicó: «El entrenador Auriemma fue el único entrenador que me dijo que si era realmente buena jugaría mucho, y si era mala, no estaba jugando.»Auriemma leyó la cita en el periódico y «casi fuera de su silla». La llamó para decirle: «Caray, Shea. ¿Tenías que decirlo en el periódico?».Ralph asistió a la Universidad de Connecticut de 1996 a 2001, vistiendo el uniforme número 33, y se graduó con una licenciatura en Fisiología del Ejercicio. Se matriculó en la universidad durante cinco años, con una camiseta roja médica en su segundo año, 1997-98. Durante los cuatro años que jugó una temporada completa o parcial, UConn tuvo un récord de 130-10. En el juego Big East, el equipo solo perdió dos partidos en cuatro temporadas para un récord combinado de 66-2. Uconn ganó el Campeonato de la temporada regular de Big East y el Campeonato del Torneo de Big East de postemporada los cuatro años. Los Huskies fueron al Torneo de la NCAA los cuatro años, llegando a los Dieciséis Dulces cada vez, y a los Cuatro Finalistas en sus últimas dos temporadas. En 2000 Ralph capitaneó al equipo al campeonato nacional y en la Final Four, fue nombrado el Jugador Más Destacado del Torneo.

En su primer año (1996-97), el equipo de UConn ganó todos los partidos de su calendario de temporada regular (27-0) y ganó el Torneo Big East, completando una temporada regular invicta con un récord de 30-0. Ralph fue nombrado el Novato del Año de Big East. También obtuvo honores de primer año nacional del año de la Asociación de Escritores de Baloncesto de los Estados Unidos y el Sporting News. Sin embargo, en la primera ronda del torneo de la NCAA, un partido contra Lehigh, Ralph se rasgó el ligamento cruzado anterior (LCA) en su rodilla derecha. No pudo jugar el resto del torneo. Mientras que el equipo fue capaz de ganar sus primeros tres partidos de la NCAA sin Ralph, perdieron ante Tennessee en la final regional.

Shea tuvo su mejor año de anotación como estudiante de segundo año, con 16,7 puntos por partido. Ella disparó más del 40% desde más allá del arco de tres puntos para esa temporada, y el 51,7% durante la temporada de Big East, estableciendo el récord histórico de Big East para tiros de tres puntos en una temporada. En el Torneo Big East, su obra le valió el premio a la Artista Más Destacada.

En su tercer año (1999-00), fue nombrada capitana del equipo que ganó el campeonato nacional. En el partido de Campeonato contra Tennessee, anotó 15 puntos en siete de ocho tiros. También tuvo seis robos y siete asistencias, lo que llevó a su compañera de equipo Marci Czel a apodar a su Torneo Shea. Fue nombrada Jugadora del Año del Big East. Ralph también ganó premios nacionales, incluyendo a la Jugadora del Año de Sports Illustrated, el Honda Sports Award en baloncesto y un lugar en el equipo Kodak All-America. Jugó en el equipo de la Copa Jones de Baloncesto de Estados Unidos 2000 que ganó el Oro en Taipei.

En su último año(2000-01), Ralph fue nombrada al Primer equipo de Big East. Durante sus cuatro años usó el número 33, usado previamente por Jamelle Elliott, la actual locutora deportiva de UConn Meghan Pattyson Culmo y posteriormente por Barbara Turner.

Su último juego fue recordado en el libro de Jeff Goldberg Bird at the Buzzer, un juego que algunos han denominado el «mejor juego de baloncesto femenino jamás jugado». Después de una excelente temporada junior, Ralph fue menos productiva al comienzo de su temporada senior. El punto más bajo llegó en un partido contra su rival del Gran Este, Notre Dame, en enero, un partido entre dos equipos invictos clasificados número uno y número dos en el país. (Goldberg, pág. 66) (Walters, 239). Ralph anotó solo dos puntos en ese juego. La revancha entre los dos equipos llegó en el juego del Campeonato Big East. Ralph empezó a arder. En un momento, anotó ocho puntos consecutivos para los Huskies para ayudarlos a convertir un déficit en una delgada ventaja de 31-28. Unos minutos más tarde anotó de nuevo, empujando su total de anotación a once puntos en tiros 4-4, junto con seis asistencias y tres robos con más de seis minutos restantes en la primera mitad. Sin embargo, en su siguiente posesión, condujo hacia la canasta y disparó, girando para evitar a su defensor. Luego,» un grito agonizante perfora el aire», lo que llevó al comentarista Robin Roberts a gritar» Shea Ralph, oh dios, oh no», reconociendo que Ralph había roto una vez más un LCA. En el medio tiempo, Ralph les dijo a sus compañeros de equipo que acababa de «retocarlo», y que volvería. UConn ganó el juego con un zumbador de Sue Bird, pero la carrera universitaria de Ralph había terminado. Sin embargo, la producción general del torneo de Ralph le valió una posición en el equipo de Todos los torneos.

Shea fue miembro de la clase inaugural (2006) de reclutas al programa de reconocimiento de «Huskies de Honor» de baloncesto femenino de la Universidad de Connecticut. Ella terminó su carrera universitaria con 1,678 puntos.

La batalla de Shea con la anorexia continuó en la universidad. Su estado no era conocido en Connecticut en el momento de su reclutamiento, pero pronto se hizo evidente. Jugar al baloncesto fue su primer amor, así que dejarla en el banquillo la hizo comer. Pero eso solo duró hasta su primer desgarro del ligamento cruzado anterior. Al no poder hacer ejercicio mientras se rehabilitaba, le preocupaba aumentar de peso y volvió a tener malos hábitos alimenticios. Un segundo desgarro del ligamento cruzado anterior causó que se perdiera toda la temporada 1997-1998. A pesar de que la lesión ocurrió fuera de temporada, la noticia fue lo suficientemente significativa como para que fuera la historia principal en el noticiero de las once de esa noche en Connecticut. Ese año de descanso la convenció de que necesitaba superar su anorexia, aunque solo fuera por responsabilidad con sus compañeros de equipo.