De 22-jarige heeft een vijfjarig contract getekend bij Craven Cottage, met een vergoeding van £26 miljoen vooraf en nog eens £4 miljoen aan potentiële bonussen.
Dat overtreft het vorige nationale record van £15 miljoen, betaald door Newcastle United voor Jamal Lewis in 2020. Charles begon zijn carrière bij Manchester City voordat hij naar Southampton ging, en trok ook de belangstelling van Leeds United voordat hij voor west-Londen koos. Hij komt om Sasa Lukic te vervangen, die vorige week een transfer van £9 miljoen naar Ipswich Town voltooide.
"Ik ben enthousiast om het eindelijk rond te krijgen," zei Charles FFCtv. "De club heeft een echt goede basis, van onder naar boven.
"Het is een geweldige club, met een echt goede visie -- de manager heeft dat aan me uitgelegd. Hier zijn is een enorme privilege.
"Ik hoop echt mijn Premier League-carrière een kickstart te geven. Bij zo'n goede club is het ook perfect voor mij, en hopelijk ook perfect voor de fans."
Fulham-eigenaar Tony Khan verwelkomde de aanwinst en benadrukte Charles' snelle opkomst in het internationale voetbal.
"Ik ben verheugd om Shea Charles bij Fulham te verwelkomen! Shea is een spannende jonge speler, en hij heeft snel belangrijke ervaring opgedaan, zowel in nationale competities als op internationaal niveau als de jongste aanvoerder van het Noord-Ierse team. Dit is een uitstekende kans voor Shea om bij Fulham te komen en zijn ontwikkeling voort te zetten onder Álvaro's leiding."
Charles wordt de derde duurste aanwinst in de geschiedenis van Fulham, achter alleen Gonzalo García en César Palacios, die beiden voor ongeveer £34 miljoen van Real Madrid kwamen als onderdeel van de zomeropbouw van manager Álvaro Arbeloa.
De Noord-Ierse international maakte 31 Championship-optredens voor Southampton afgelopen seizoen en scoorde de winnende goal in hun play-off halve finale overwinning op Middlesbrough, voordat de club aan de zuidkust uit de promotie-competitie werd gezet nadat ze schuldig waren bevonden aan spionage op tegenstanders.
Charles is ook een van Michael O'Neill's meest vertrouwde spelers voor Noord-Ierland geworden, en nam onlangs de aanvoerdersrol op zich en breidde zijn aantal caps uit naar 35 tijdens de vriendschappelijke wedstrijden in juni tegen Guinee en Frankrijk.
Zijn transfer vervolgt een sterke zomer voor de opkomende talenten van Noord-Ierland, na de overstap van Ethan Galbraith naar Stoke City en de komst van Charles' jongere broer, Pierce, bij Manchester City, die sindsdien op huurbasis naar Queens Park Rangers is gegaan.