美人体操選手として有名な田中理恵と同姓同名だが、声優・田中理恵もその美しい容姿で全3巻になる写真集シリーズ「彩リエ」を出版しており、私服などのオフショットだけでなく、水着やバニーガールなどセクシーなショット、自身が演じたTVアニメ『ガンダムSEED』シリーズのラクス・クラインやTVアニメ『ハヤテのごとく!』シリーズのマリア、TVアニメ『超速変形ジャイロゼッター』の赤名ルイなどのコスプレを多数披露している。自身もコスプレ好きで知られ、アニメイベントでも自身の演じたキャラクターのコスプレでファンの前に登場することもあった。子供の頃よりアニメや漫画も好きであり、特にゲームは休日に20時間近く没頭することもある。なお高校時代には、漫画研究部に所属しており「まんが甲子園」に出場している。
デビューは1997年『劇場版 るろうに剣心 -明治剣客浪漫譚- 維新志士への鎮魂歌』であるが、この少し前に代々木アニメーション学院・声優科在学中に「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おり、『人気ゲームシリーズ『悠久幻想曲 2nd Album』にて「永遠の親友」を歌い歌手デビューも果たしている。その後アイドル声優として活動し、2006年にTVドラマ化もされた安野モヨコ原作・TVアニメ『働きマン』で初主演を果たす。
夫は声優だけでなく俳優やタレントなどでマルチに活躍する山寺宏一。昨年2012年に山寺の誕生日の6月17日に入籍し、17歳差ということと、その意外な組み合わせでファンを驚かせた。結婚後二人は劇場版『宇宙戦艦ヤマト2199』で共演しており、山寺は『宇宙戦艦ヤマト2199 第三章』の舞台挨拶で「ヤマトには夫婦でお世話になっています」と田中を話題に出し仲睦まじい様子が伺われた。