東京都の生まれ。２歳上の兄は俳優の宮﨑将。４歳の頃から子役として活動を始め、数々のCMやドラマに出演。女優としての本格的なデビューは、1999年の大林宣彦監督「あの、夏の日・とんでろじいちゃん」で、小林桂樹演じるおじいちゃんの初恋の少女・お玉を初々しく演じた。この時期から少女向けファッション雑誌『ピチレモン』のモデルとしても活動し、愛くるしい表情で人気を呼ぶ。一躍注目を浴びたのは、兄の将と共演した2001年の青山真治監督「EUREKA」。バスジャック事件で人質となった経験から心に傷を負った人々の再生を描き、国際的にも高い評価を受けた本作で、心の傷によって無口になってしまった少女・田村梢を繊細に演じた。この演技により、日本映画プロフェッショナル大賞新人奨励賞を受賞するなど絶賛を浴びる。続く02年には塩田明彦監督「害虫」で映画初主演。家庭崩壊という過酷な現実に反抗して必死に生き抜こうとする寡黙な高校生・北サチ子役で、ナント三大陸映画祭主演女優賞を受賞。専門家筋での評価が高まる一方、03年にはBS-i（現・BS-TBS）のドラマ『ケータイ刑事・銭形愛』に主演する。若手女優の登竜門的存在として現在まで続く『ケータイ刑事』シリーズの第１作で、宮﨑の好演がその後のシリーズの流れを作ることに繋がった。同年、主演ミュージカル『星の王子さま』で、ゴールデンアロー賞新人賞を受賞。ここまで、インディペンデント系の映画が多く、地上波のテレビドラマでもそれほど目立たなかったために、一般の認知度はもうひとつだったが、05年に主演した大谷健太郎監督「NANA」で一気にブレイク。矢沢あいの人気漫画が原作で、人気シンガー・中島美嘉とのダブル主演、松田龍平、成宮寛貴、松山ケンイチといった人気俳優を揃えた本作は興収40億円の大ヒットとなり、バンド活動する恋人を追いかけて上京してきた小松奈々を演じた宮﨑も、快活でキュートな魅力を振りまいて、人気若手女優の仲間入りを果たした。翌06年は、声の出演をしたファンタジーアニメーション「銀色の髪のアギト」を皮切りに、出演作６本が劇場公開される。「EUREKA」に続いての青山監督「エリ・エリ・レマ・サバクタニ」、17年の時を経て互いの想いを伝え合う男女の恋物語「好きだ、」、三億円事件の犯人が女子高生だったという大胆な仮説を元にした「初恋」、玉木宏と共演した市川拓司原作のラブストーリー「ただ、君を愛してる」、人気バンド“スピッツ”の音楽をモチーフにした「海でのはなし。」など、注目作・話題作が相次ぐ。さらにこの年は、NHK連続テレビ小説『純情きらり』にも主演。昭和初期の愛知県を舞台に、戦争に翻弄されながらもピアニストへの夢を貫く女性・有森桜子を溌剌と演じて、お茶の間に爽やかな印象を残すとともに、ゴールデンアロー賞放送賞（ドラマ部門）を受賞している。07年６月、俳優の高岡蒼甫と結婚。ブレイク間もない若手人気女優の結婚は大きな反響を呼んだ。08年、江戸時代末期の徳川幕府を支えた天璋院の生涯を描いたNHK大河ドラマ『篤姫』に主演。本作出演時の宮﨑は22歳であり、大河ドラマ史上最年少主演記録となった。同作でエランドール賞新人賞も受賞。連続テレビ小説と大河ドラマというNHKを代表するふたつの国民的シリーズに主演したことで、幅広い世代から支持を得るに至る。『篤姫』終了後は映画を中心に活動。60年代の沖縄に暮らす家族の物語「ハブと拳骨」08、東南アジアの児童買春と臓器売買の実態を描いた阪本順治監督「闇の子供たち」08、日本地図完成のために前人未到の劔岳登山に挑んだ男たちを描いた「劔岳・点の記」09といった硬派なドラマから、劇団ひとりのベストセラー小説の映画化「陰日向に咲く」08、宮藤官九郎脚本・監督の音楽業界を舞台にしたコメディ「少年メリケンサック」09、浅野いにおの人気漫画を映画化した青春ドラマ「ソラニン」10、大竹しのぶと共演した「オカンの嫁入り」10まで多彩な作品に出演を重ねる。いずれもカラーの異なる作品でありながら、確かな演技力を発揮して作品を支えた。11年も「神様のカルテ」と、『篤姫』で共演した堺雅人と再び夫婦役を演じる「ツレがうつになりまして。」の２本が公開待機中。テレビドラマへの出演が同世代の女優に比べると極端に少ないが、これは当初から映画にこだわりたいという本人の意向があったからだという。ドラマはほかに、NHK『ズッコケ三人組』99、『ちょっと待って神様』04、TBS『20歳の結婚』00、日本テレビ『GirL』00、『フレーフレー人生！』『青と白で水色』01、テレビ朝日『Ｒ−17』01、TBS『しあわせのシッポ』02など。また、前述の「銀色の髪のアギト」に加え、テレビ朝日『魔法遣いに大切なこと』03、原恵一監督の劇場用長篇「カラフル」10など、アニメーション作品で声優としても活動している。デビュー当初から現在まで損なわれることのない天真爛漫な笑顔に加え、社会派ドラマからコメディまで幅広くこなす芸域の広さと確かな演技力が大きな魅力である。