戸田恵梨香は中学卒業までは関西のプロダクション「グレース」に所属していた。
東京に移ってからは「フラーム」に所属。

デビュー時より戸田恵梨香はドラマの端役をこなしながら、雑誌グラビアでも活躍。
2003年、週刊ヤングジャンプ「制コレ'03」にエントリーし、
受賞はならなかったがそのままメンバーに。

2006年4月、戸田恵梨香は日本テレビ系ドラマ『ギャルサー』の広瀬サキ子役で
連続ドラマ初のヒロイン。
同年6月公開の『デスノート』の弥海砂役で映画に初出演、
戸田恵梨香は新進の若手女優として一気に注目を集める存在となる。
映画『デスノート the Last name』では、監禁シーンの撮影の際に
本物の恐怖感を味わい、それを演技に出すため休憩中もずっと
目隠し・縄縛り状態のままでいたことがスタッフを驚かせた。

2007年2月27日に放送された『翼の折れた天使たち 第二夜 「サクラ」』で
戸田恵梨香は単発ドラマに初主演したのに続き、
2007年4月期ドラマ『LIAR GAME』（フジテレビ）で連続ドラマ初主演を務めた。
『翼の折れた天使たち 第二夜 「サクラ」』ではベッドシーンに挑戦している。

本名は旧字体の「戸田惠梨香（読み方同じ）」。
本人によるとデビューするに当って平易な字にしたとのこと。
あだなは「TA」。SCHOOL OF LOCKのGIRLS LOCKSにて。
負けず嫌いな性格。

特技は料理、ピアノ、書道。
趣味はジム通い、菓子作りなど。
小学生時代にはジャズダンスをやっていた。
また父親は少林寺拳法の有名指導者。
母親と誕生日が同じである。
6歳上の兄と6歳下の妹がいる。

目標の女優は、大竹しのぶ、中谷美紀。

プレイステーション3ソフト『GENJI -神威奏乱-』で、声優に初挑戦。

2007年04月18日放送のグータンヌーボで、
「神戸って大阪と一緒にされるのがすっごいイヤなんですよね」、
「（神戸は）上品さがある」、「大阪はちょっと下品なとこがある」、
「京都はおしとやかですよね。大阪はちょっと汚い」と発言した。
このあと、発言の意味に気づき「大阪の人に失礼」と反省している。
この発言について月刊カンテレ批評で採り上げられた。

野ブタ。をプロデュース（2005年10月 - 12月、日本テレビ） - 上原まり子 役
女王の教室スペシャル エピソード1～堕天使～
　　（2006年3月17日、日本テレビ） - 池内愛（17歳時） 役
ギャルサー（2006年4月 - 6月、日本テレビ） - サキ（広瀬サキ子） 役
土曜プレミアム 奇跡の動物園～旭山動物園物語～
　　（2006年5月13日、フジテレビ） - 泉佐和子 役
もうひとつのシュガー&スパイス 大学生編（2006年8月30日、フジテレビ）
たったひとつの恋（2006年10月 - 12月、日本テレビ） - 本宮裕子 役
翼の折れた天使たち 第二夜 サクラ（2007年2月27日、フジテレビ）
　　- 斉藤遥 役※単発のドラマ初主演
花より男子2 第10-11話（2007年3月9日・16日、TBS）- 中島海 役
LIAR GAME（2007年4月14日 - 6月23日、フジテレビ） - 神崎直 役※連続ドラマ初主演
奇跡の動物園2007～旭山動物園物語～（2007年5月11日、フジテレビ） - 泉佐和子 役
牛に願いを Love&Farm（2007年、関西テレビ・フジテレビ） - 千葉和美 役

デスノート（2006年6月17日公開、金子修介監督） - 弥海砂 役
デスノート the Last name（2006年11月3日公開、金子修介監督） - 弥海砂 役
天国は待ってくれる（2007年2月10日公開） - 上野美奈子 役
ユメ十夜
うに煎餅（2007年3月10日公開） - 松下羽月 役※映画初主演
スピンオフ L（2008年2月9日公開予定、中田秀夫監督） - 弥海砂 役

KDDI、au携帯電話 WIN（2005年）
ジョンソン・エンド・ジョンソン、2ウィーク アキュビュー（2005年）
日本ビクター、甲子園ポスター（2005年）
東京ディズニーシー リズム オブ ワールド 電車篇
東京ディズニーシー ハーバーサイド・クリスマス 光のアーチ篇（2005年）
警視庁2006年募集ポスター（2006年）
OLIVEdesOLIVE（2006年）
東京ディズニーシー ハーバーサイド・クリスマス（2006年）
MAY サライの風（2007年）
警察 カレンダー（2007年）
日本損害保険協会 防火ポスター（2007年）
愛知県知事選挙啓発ポスター・テレビCM（2007年）
サントリー 百年茶 『せかせか姫 新発売篇』（2007年）大嶋守立と共演
ラクティス 牛に願いを Love&FarmコラボCM（2007年）
京都きもの友禅 イメージキャラクター（2007年）

戸田恵梨香のイメージビデオ
Sweet（2002年12月25日）
制コレクション! DA PARTY!!（2003年）
妖精の泉～（2004年7月30日）
Sweet完全版（2005年7月25日）
Calling you（2005年10月7日）
NOTE（2007年5月25日）

戸田恵梨香の写真集
SANWA MOOK 美少女写真集 4 内緒なじゅもん
　　（2001年12月、小町剛廣撮影、三和出版、ISBN 4883568776）
はじめて君と出会った夏休み。（2002年10月、野川イサム撮影、彩文館出版、）
nature （2003年7月19日、前村竜二撮影、ぶんか社、ISBN 4821125471）
SANWA MOOK 美少女写真集 7 生まれた泉
　　（2004年6月発売、小町剛廣撮影、三和出版、ISBN 477690036X）
制コレISM03（2004年10月、集英社、ISBN 4081020515）
『Myojo』2006年12月号「BEST FRIENDS ～誰も知らなかった戸田恵梨香物語」