2001年，参加《nicola》模特比赛并获得最优秀奖。2005年，出演了电视连续剧《我的老板，我的英雄》、《龙樱》等。2006年，出版第一本写真集《水漾青春》。2007年从日出高等学校毕业后专注于演艺圈发展。同年出演电视剧《父女七日变》，发表个人首张音乐专辑《天空》（《そら》）。2007年，因主演电影《恋空》而知名度大增，并接连获得各种电影新人奖项。2010年，与生田斗真主演电影《花水木》。2012年，与堺雅人主演电视剧《Legal High》。2014年，与向井理、绫野刚主演电视剧《S最后的警官》。
在家中三姐妹中排行最小。
在初中的时候，参加了羽毛球队。
运动细胞不好，朋友形容她“没办法把手抬到肩膀以上”。
在冲绳县出生，但是怕热；非常害怕打针，有惧高症，不喜欢灵异鬼怪类的故事。
刚拍摄写真集时，号称有80公分的长腿。
第一人称屡次改变，通常是称“我”（私），自己写的日记会称自己为“我”（仆）、“Yuibo”（ゆいぼ）、“Yui”（ユイ）、“新垣”、“小垣”（ガッキー）、“Gacchan”（ガッちゃん）等。初中学时代的朋友称呼为“ゆいぼ”。 另外，最常被人使用的匿称“ガッキー”（Gakky；Gakki）是由同为《nicola》模特儿的前辈槚本亚弥子所提议使用的。
有养小型爬虫类（豹纹壁虎）当宠物，并取名为“心”，又于09年初时，养了只长毛腊肠犬（奶油色，性别：母），取名为“coco”(源于“心”字的日文发音kokoro)。
个人喜好
爱好唱卡拉OK。
喜欢的艺人有DA PUMP、HY、Cocco、D-51、麦可·杰克森等。
非常喜欢看漫画，喜爱的作品有《乱马1/2》、《恋爱情结》等。
喜欢吃冰，即使在冬天也爱吃冰。喜欢喝牛奶，连在吃披萨及拉面时都会喝。
擅长画插画，本人谦称为涂鸦，在许多访问活动及节目中都曾展露画图技巧。
擅长菜是冲绳的家常菜“苦瓜炒什锦”；在综艺节目《恋爱观察室》及NTT广告《家政科学生ユイの想い》里展露过手艺。
圈中朋友
2001年参加《nicola》举办的模特儿甄选比赛，而与同期的模特儿虎南有香成为好友。
因拍摄《东大特训班》与长泽雅美成为好友。
因拍摄电影《恋空》而与三浦春马成为朋友。
因拍摄《空中急诊英雄》，而与剧中演员如山下智久、户田惠梨香、比嘉爱未等成为好友，与户田惠梨香和同为冲绳人的比嘉爱未住所相近，偶尔会一起吃饭。
因拍摄《Smile》而与松本润成为好友。
因与多部未华子为高中同学，关系良好。
2001年，因姊姊不能参加当时《nicola》举办的模特儿甄选比赛，而叫新垣代替，结果获得最优秀奖。此後在担任模特儿的过程中，受到了很多读者的欢迎，从《nicola》杂志毕业为止的模特儿封面登场次数为当时最多的15次，并与同时期的模特儿虎南有香结成好友。
2005年，从《nicola》杂志毕业后，参与演出深夜的特摄剧“sh15uya”，并在电视剧“东大特训班”演出开始受到关注。同年参与NTT东日本电信公司一系列的企业形象广告，并在日本NTV的综艺节目里担任短剧演员，另作为杂志模特儿，主要为少年杂志拍摄平面照片。
2006年，为电影“超剧场版 Keroro军曹”的角色－Mirara配音。参与日本电视台（NTV）土9电视剧，连续演出“辣妹掌门人”及“My★Boss My★Hero”两档戏，引起话题。
2006年3月3日，第一本写真集《水漾☆青春》出版；3月5日发售，从12点开始在福家书店银座店，举行签名和握手活动，有1500人到场，职业棒球监督长岛茂雄也到场感染盛况。顺带一提，标题“ちゅら”在琉球语是“美丽”的意思。5月17日发售写真影像“相遇”。
2006年末，担任日本固力果POCKY广告代言人，参与广播节目演出，其后人气渐升，并发行个人第一次的明星交换收藏卡（TRADING CARD），发售活动当天两个场地约1300人到场，4400套完售，创下历来第一次发行明星交换卡单日售出的最高纪录。
2007年初，代言第85届日本全国高校足球赛的应援经理，与第一任应援经理堀北真希皆为日本广播节目School of Locks里Girls Locks单元的主持人。另担任2007年度的日本红十字会劝导捐血代言人，原本每年代言人都是在该年度举办成年式，但新垣结衣与铃木杏（2004年度）两人却是例外。
2007年3月22日，推出第二本写真集《纯白18》，是以北国函馆雪景与温泉的背景来拍摄。
2007年，毕业于日出高等学后未再升学，专注于演艺圈发展，并接演3部电影“戀するマドリ”、“ワルボロ”、“恋空”；期间同时演出电视剧“父女变变变”。随着首部电影“戀するマドリ”上映，同时担任主题曲“追忆”的演唱者，之后另演唱“恋空”的插曲“Heavenly Days”，皆未发行单曲。
2007年末，发表个人音乐专辑“天空”，并参与初回版专辑封面设计与作词。11月8日个人官方BLOG正式运行。12月5日专辑“天空”正式发行后与School of Locks合作在12月21日于日本武道馆举办歌手出道活动，是日本发片后最快登上武道馆演唱的女歌手。并在第58届NHK红白歌唱大赛担任审查来宾，在睽违红白16年的槙原敬之演唱歌曲“GREEN DAYS”时作为介绍者。
2008年，因“恋空”等电影接连获得电影新人奖得主。
电视连续剧
Sh15uya（2005年1月15日－2005年3月28日，EX）饰演 Ema
东大特训班（ドラゴン桜，又名“龙樱”）（日本2005年7月8日－2005年9月16日，TBS；台湾2006年8月16日－2006年8月30日，纬来日本台）饰演 香阪佳乃
辣妹掌门人（ギャルサー）（2006年4月15日－2006年6月24日，NTV）饰演 Nagisa（本名为阪下渚）
My★Boss My★Hero（2006年7月8日－2006年9月16日，NTV）饰演 梅村光
父女七日变（日本2007年7月1日－2007年8月19日，TBS；台湾2008年3月5日－3月13日，纬来日本台） 主演?饰演 川原小梅
Code Blue急症直升机医生（コード?ブルー -ドクターヘリ緊急救命-）（2008年7月3日－9月11日，CX） 饰演 白石惠
Code Blue急症直升机医生SP（コード?ブルー -ドクターヘリ緊急救命-）（2009年1月10日，CX） 饰演 白石惠
Smile（2009年4月 - 6月，TBS）饰演 三岛花
单元剧
新垣结衣
女人一代记 第二夜 越路吹雪（2005年11月25日，CX）饰演 越路吹雪（少女时代）
P&G PANTENE戏剧特别篇“真爱”（トゥルーラブ）（2006年1月9日，CX）主演?饰演 麻生菜摘
第5回 朝日电视21世纪 新人剧本大赏戏剧“彼女的情书”（彼女の戀文）（2006年3月17日，EX） 主演?饰演 川村紫
2001年
第4届 《nicola》模特儿试演会：大奖
2007年
第20届 日刊体育报电影奖：新人奖
2008年
第50届 蓝丝带奖：新人奖（2007年度）
第29届 横滨电影节：最优秀新人奖（2007年度）
第32届 élan d'or奖（エランドール賞；港译：日剧奥斯卡奖）：新人奖
第31届 日本电影金像奖：新秀演员奖；话题奖（演员部门）
第45届 金箭奖（ゴールデン?アロー赏）：电影奖（2007年度）
第1届 “BEST GIRL OF 2007” 最高奖（2008年度）
2011年4月8日，日经杂志选出的最美貌的女优前二十，排名第十四。[
2015 2月28日，主演的电影《唇上之歌》在日本全国公映。饰演的主人公柏木是个长相甜美、开着一辆破卡车、性格直率的代课音乐教师，于台湾的预定上映日期为 6月26日；
7月，新垣结衣出演《掟上今日子的备忘录》漫改日剧。
2014 1月12日，与向井理、绫野刚主演的电视剧《S最后的警官》在日本首播，剧中她饰演的角色是男主角所属的特殊部队NPS的狙击手，同时也是队伍中唯一的女性；并且是从第九集开始出演一直到剧集结束；
8月22日，新垣结衣首次扮演教师的影片《唇上之歌》正式杀青；
11月8日，与大泉洋、中村苍、福岛莉拉等主演的电影《黎明的沙耶》在日本全国公映，饰演女主人公沙耶；
11月22日，与堺雅人主演的SP《Legal High（胜利即是正义）》在日本播出，这也是新垣结衣第一次能够在同一系列作品里如此长时间的出演同一个角色 。
2013 3月11日，日本通网站报道，ORICON STYLE每年惯例的由异性评选的《想和TA谈恋爱的男/女艺人》榜之“女星榜”新鲜出炉，新垣结衣重回榜首；
10月9日，新垣结衣与堺雅人、里见浩太朗主演《legal high 2》在富士台开播，首集平均收视率关东地区21.2%，关西23.1%。这一收视成绩相对该系列第一部首集12.2%的成绩有了很大幅度的提升，同时也超越了松岛菜菜子主演的《家政妇三田》19.5%的首集收视率。
2012 1月3日，新垣结衣与大野智主演的新春SP喜剧《诱拐什么的再也不干了》开播，她在剧中扮演天真烂漫的大小姐花园绘里香；
4月17日，新垣结衣与堺雅人主演的《Legal High》开播，在剧中饰演律师界的“正义小白”黛真知子；
12月30日TBS放送的“第54届日本唱片大赏”的记者会在同局举行，新垣结衣和安住绅一郎首次担任主司仪。
2011 新垣结衣秘密拍摄阿部宽主演的推理电影《剧场版新参者：麒麟之翼》，也是继2005年《龙樱》后再次与阿部宽合作；
6月中，首次单独主演夏季月9剧《全开女孩》，共演的有関ジャニ∞的锦户亮和药师丸博子等；
7月11日，与锦户亮、药师丸博子、荒川良良等主演的电视剧《全开女孩》在日本首播，在剧中饰演外资律师事务所新人律师鲇川若叶 。她也凭借该片登上日本杂志《TVFAN》的8月号新刊封面；
10月28日，与阿部宽、黑木明纱、沟端淳平等主演的《剧场版新参者：麒麟之翼》在日本上映，在电影中饰演杀人事件嫌疑犯的恋人中原香织，与扮演刑警加贺恭一郎的阿部宽上演对手戏；
12月9日，新垣结衣与贺来贤人、夏菜、长谷川京子主演的电视剧特别篇《乱马1/2》真人版上映，在剧中饰演天道茜。
2010 初，新垣结衣与山下智久、户田惠梨香等共演《Code Blue直升机紧急救治第二季》，也是她首次有作品拍摄续集；
年中，与生田斗真拍摄电影《花水木》，其间新垣结衣到加拿大、纽约等地取境。为配合电影而推出书籍《The Three Little Pigs》，此书籍是由新垣结衣亲自绘画；
8月21日，主演的电影《花水木》在日本上映；
同年推出的第三张专辑《虹》，当中收录了自己主演的电影《花水木》的主题曲，其中两首歌是新垣结衣亲自填词。
2009 初，新垣结衣与松本润共演《Smile》，在剧中饰演失声少女，因此剧获得助演女优赏；
1月10日，参演的《Code Blue新春特别版》播出。年中推出第二张专辑《Hug》。
2008 初，新垣结衣随着电影走红，并接连获得电影新人奖得主，唱片、戏剧也有不错的成绩。因《恋空》等电影接连获得电影新人奖得主；
同年，与山下智久、户田惠梨香等共演《Code Blue直升机紧急救治》，是继2005年的《龙樱》后再次与山下智久共演；
10月11日，与内藤刚志、柄本时生等主演的电影《应援少女》首映；
个人首张单曲《Make my day》在公信榜拿下亚军，而日本告示牌排行榜更登上冠军。
2007 初，担任代言第85届日本全国高校足球赛的应援经理，应援经理的代言是由84届开始；
3月22日，推出第二本写真集《まっしろ（纯白）》，和第一本写真集的南国冲绳阳光沙滩风格完全相反，是以北国函馆雪景与温泉的背景来拍摄的；
夏、秋陆续上映新垣结衣的3部电影《恋するマドリ》《ワルボロ》《恋空》，期间同时演出电视剧《父女7日变》。随著首部电影《恋するマドリ》上映，同时担任主题曲《追忆（メモリーズ）》的演唱者，之后又演唱《恋空》的插曲《Heavenly Days》；
末发表个人音乐专辑《そら》（《天空》），并参与专辑（初回版）封面设计与作词；
12月5日，专辑《そら》正式发行后与School of Locks合作在12月21日于日本武道馆举办歌手出道活动；
末，新垣结衣于第58届NHK红白歌唱大赛担任审查来宾，也担任睽违红白16年的槙原敬之演唱歌曲《GREEN DAYS》时的介绍者。
2006 3月3日，新垣结衣发行了个人的第一本写真集《ちゅら☆ちゅら》；
3月5日，举行了写真集的签名握手会。同年，开始尝试动画声优，为《电影超剧场版ケロロ军曹》的重要角色MIRARA配音，电视动画数码兽拯救者的女主角藤枝淑乃。
2005 春天，新垣结衣从nicola毕业了；
同年，新垣结衣与阿部宽、山下智久、长泽雅美、小池澈平、中尾明庆主演电视剧《龙樱》，于7月8日在日本首播。
2004 新垣结衣参加各类节目，上泳装杂志，并成为了演员。
