高校卒業後に上京、代々木アニメーション学院声優科に入学する[11]。読み聞かせや子供の世話が非常に好きだったため、保育士になることも大きな夢で、進学して保育士になるか、それとも声優になるかで迷っていたが、「ひとつの世界に止まらず、より大きな世界で子供たちに声を届けたい」との思いから後者を選択した[9]。専門学校時代は寮の近くの焼き鳥屋、駅地下のブティックの2ヶ所でアルバイトをしていた[12]。いつオーディションが入るかわからず、オーディションを優先したかったため週1回ずつぐらいのアルバイトだったが、貯めたお金でオーディションに着ていく洋服を買ったりしていた[12]。その後はゲームも買っており、2011年時点では「好きなゲームに自分の声をアテル仕事ができて本当に幸せだ」と思っている[12]。自分でゲームをしていると、仕事でも「ああ、ここでこの台詞が入るんだな」と感覚的にわかり、「全くプレイしない人よりは、ずっとやりやすいんじゃないか」と思っている[12]。既に出演しているゲームの続編の仕事をもらったりすると、前のゲームを実際にしてシステムもわかっていることから、もうなんとなくイメージでき、「出させていただいて栄光です!」と思いながら仕事している[12]。在学中にメディアワークス&サイトロンのヴォーカルオーディションでグランプリを獲得[11]。『悠久幻想曲 2nd Album』にてPS版オープニングテーマ「永遠の親友」を歌い、芸能界デビューとなった[6]。このため、歌手としてのデビューの方が声優デビューより早い[12]。その時に「主題歌?私が本当に歌っていいんですか?」という感じであったという[12]。しかし両親はいつもどおりの反応であったという[12]。また、同時期に劇場版アニメ『るろうに剣心 -明治剣客浪漫譚- 維新志士への鎮魂歌』に端役で参加している[5][6]。在学中からの実績を残せたため、このまま声優の仕事を続けていくことを親に認めてもらえたという[6]。事務所に所属してのデビューは1999年、『デュアル!ぱられルンルン物語』におけるヒロインの1人・真田三月役[10][13]。初めの頃のアフレコで、野沢雅子と緒方賢一に助けてくれており、ていねいに演技の指導をしてくれて、2008年時点でも、とても感謝しているという[10]。

マネジメント上の都合で長年所属していたドラマチック・デパートメント[1]から、2008年4月1日付けでリトリートへ移籍。2019年3月1日よりオフィスアネモネに所属[14]。

声優業の傍ら音楽活動も行い、作品によってはキャラクターソングを歌う他、個人名義でシングルを出すこともある。
年譜
1997年（平成9年）


札幌第一高等学校卒業後、上京して代々木アニメーション学院声優科に入学。

12月20日 - 劇場版アニメ『るろうに剣心 -明治剣客浪漫譚- 維新志士への鎮魂歌』に無名の少女役で声優活動を開始[5][6][13]。

1998年（平成10年）


3月26日 - 在学中に「メディアワークス&サイトロンのヴォーカルオーディション」でグランプリを獲得してプレイステーション用ソフト『悠久幻想曲 2nd Album』のオープニングテーマ「永遠の親友」を担当し、歌手デビューを果たす[6][13]。

代々木アニメーション学院卒業後、ドラマチック・デパートメントに所属。

1999年（平成11年）


4月 - テレビアニメ『デュアル!ぱられルンルン物語』に登場するヒロインの一人「真田三月」役でプロの声優としてデビューを果たす[10][13]。

8月21 - SME Visual Worksより企画アルバム『Club Rie-Rie #1』が発売され、CDデビューを果たす。

10月 - テレビアニメ『鋼鉄天使くるみ』の副主人公の一人「サキ」役を担当。

2000年（平成12年）


10月 - ラジオ番組『美佳子の非難GO!GO!』で初めてラジオの司会を務める。

2001年（平成13年）


2月7日 - ファーストアルバム『garnet』を発売。

7月28日 - 渋谷公会堂にて開催された文化放送A&Gゾーン50周年記念イベント『DREAM POWER 2001』に出演。

9月1日 - 銀座ソニービルにてトーク&ライブイベント「La festa di Rie」を開催[15]。

11月11日 - 立命館大学にてライブイベント「田中理恵ライブイベント in 立命館 ?Rie2 complex?」を開催[16]。

2002年（平成14年）


4月 - テレビアニメ『ちょびっツ』で「ちぃ」役を担当し、初のメインヒロイン役を務める。

5月22日 - ビクターエンタテインメントに移籍し、1枚目のシングル「Raison d'etre」を発売。テレビアニメ『ちょびっツ』のエンディングテーマに起用された。

8月25日 - 2枚目のシングル「ニンギョヒメ」を発売。

9月15日 - 恵比寿・SPAZIO2にてシークレットライブを開催し、その模様はインターネットで生中継された[17]。

10月 - テレビアニメ『機動戦士ガンダムSEED』の「ラクス・クライン」役を担当し、大きな注目を浴び、知名度を飛躍的に高めた[13]。

2003年（平成15年）


1月3日 - 24歳の誕生日当日に2作目のオリジナルアルバム『24 wishes』を発売。

2月11日 - 町屋ムーブホールにてアルバム『24 wishes』の発売を記念してシークレットライブを開催。

7月 - 公式ファンクラブ「Cafe de Rie」を発足。

9月10日 - 1枚目のミニ・アルバム『Chara de Rie』を発売。

9月14日 - 東京・草月ホールにて初のワンマンライブ『田中理恵 1st Live 2003 「Live de Rie」』を開催。