愛知県西加茂郡三好町（現・みよし市）出身。愛知県立豊田西高等学校、上智大学経済学部経済学科卒業。在学中、上智大学放送研究会（SBC）に所属。また、2006年度ミスソフィア、Miss of Miss Campus Queen Contest RITZ賞を受賞。2009年3月に大学を卒業し、2009年3月30日からフジテレビ『めざましテレビ』の5代目お天気キャスターとしてデビュー。2014年3月28日をもってめざましテレビのお天気キャスターを卒業し、4月よりめざましどようびの司会を担当している。2018年1月18日、東京都に住む5歳年上の一般会社員と入籍した。

フリーアナウンサーの長野美郷（31）が27日、メインキャスターを務めるフジテレビ系朝の情報番組『めざましどようび』（毎週土曜　前6：00）に出演し、5歳上の一般男性と結婚したことを生報告した。番組エンディングで長野アナは「私事でお時間頂戴して大変恐縮なんですけども、1月18日に結婚をいたしました」と報告。お相手の似顔絵を披露すると「髪は短めなんですよ。5つ上で、野球が好きで、あと、おせんべいが好きです」と紹介。「どんなところが好きなんですか？」の質問には「一緒にいて楽しいです」と照れ笑いしていた。

長野アナは番組ラストの挨拶で「私事でお時間を頂戴して大変恐縮なのですが、1月18日に結婚致しました」と報告。お相手は一般男性で「5つ上」とのこと。自身で書いた似顔絵を見せつつ「髪は短いです。野球とおせんべいが好きな人です」と照れながら話した。同番組キャスターの高見侑里らから「お相手の好きなところは？」と聞かれると「一緒にいて楽しいです」と笑顔でコメント。スタジオから「かわいい～」の歓声が上がった。

　番組の最後で「１月１８日に結婚をいたしました」とにっこり。夫の似顔絵と好きなものを描いたイラストを披露するも、単純すぎる絵に同局の佐野瑞樹アナウンサー（４６）から「分かんねーよ」とツッコまれたが、「髪は短めで、野球とおせんべいが好き」と説明。好きなところを問われると「一緒にいて楽しいです」とはにかんだ。夫とは共通の友人の紹介で知り合い、交際に発展。妊娠はしておらず、挙式・披露宴は未定。

テレビ朝日の宇賀なつみアナ（３０）、ＮＨＫの桑子真帆アナ（２９）が相次いで結婚を発表したが、３人も花嫁願望を告白。皆藤は「決断力がないので、ぐいっと来る人がいい」と明かし、長野も「同年代がお母さんになっているのを見ると素敵だなと思います」。高見は「人生設計では、２７歳で結婚して、２９歳で出産しているはずでしたが…。私は一人っ子なので、子供は２人欲しいですね」と夢を描いた。

学生時代にアルバイトとして東京・渋谷区のカフェバーでバーテンダーを務める。バーテンダーとしてのプロ意識も強く、そのレパートリーは500を超えていたという。大学4年生の時に大学院進学か就職かで迷っていた時に、そのカフェバーを経営している会社から就職を勧められ、大学卒業後カジュアルなバーに社員として就職。後に店長を1年間務めた。向井のバーテンダー歴は延べ6年に及び、老舗のバーでの勤務経験もある。祐天寺駅近くのバーで働いていた際には、来店した原田泰造に領収書を書いたという。