概要
元々は実写版の製作において、草薙俊平に変わる相棒として生み出されたキャラクター。
ただし、作者は「先に自分がその人物を小説に登場させ、その人物の名前を使用する」という条件をつけたため、原作である小説版にも登場している。
ドラマ版では黒髪を一本結びにしていることが多く、たまに髪を解いてロングにしている。原作でも一本結びであり、「切れ長の瞳」「30歳くらい（沈黙のパレード）」「美人」とされている。
性格
正義感が強く、事件の真相究明のために全力を挙げて捜査に当たる熱血刑事。このため、先輩である草薙とは意見が対立することもしばしばだった。女性ならではの勘と理論で容疑者を割り出す一方、勝手に突っ走ってしまい一人で悩むことも。
基本的に無表情で敬語キャラのためクールなように見えるが、実は感情的になりやすい性格。微笑を浮かべることも少なくない。
「女性だから」という理由で特別扱いされたり差別されることを非常に嫌う。原作初期には「私が女だからですか!」と突っかかるシーンがしばしばある。
草薙班の配属されて彼の部下となるが、関係は余りよくなく、上記の性格から一課の空気を乱す要因となっていた。当初は草薙から気遣われていたが、『聖女の救済』では容疑者を庇おうとする彼と対立してしまうことに。
また『聖女の救済』では自分の意見を頭ごなしに否定されることを危惧し、発言を遠慮している節があったが『真夏の方程式』では草薙と否応なしにコンビを組むことになり、信頼関係を深めていった。草薙からは「頼りになる」と独白されており、内海も草薙が飯を奢るというと途端に高い店に変えようとするなど遠慮がなくなった。
原作では草薙に匹敵する推理力の持ち主であり、性格もドラマ版とはまったくの別物。
ドラマ版
第1シーズンに登場し、メインヒロインを務める。年齢27歳。
貝塚北署所属の、交通課出身の新米刑事という設定で、本庁へ栄転となった草薙に変わる相棒として湯川とコンビを組むことに。
論理的な思考の下で行動する湯川とは異なり、直観や感情を優先させて行動することから、湯川とは対立することも多かったが、なんだかんだで多くの不可思議な事件を解決していく。
その後、多くの超常現象絡みの事件を解決した功績を湛えられ、第2シーズン第1話でポルターガイストなどの怪奇現象が多く起こっているアメリカ・オクラホマへ研修のために旅立った(本人曰く、「湯川先生のせいでこうなった」)。彼女の後任は(内海直々の指名により)岸谷美砂が受け継ぐこととなった。シーズン2の9か月前を描いたドラマ『ガリレオXX』でも男系社会である現在の日本警察の現状を憂いている描写がある。
ちなみに、アメリカに行く前に湯川から選別としてゲルマニウムをプレゼントされている(当然ながら内海は困惑していた)。
第7話で湯川へティラノサウルスの模型を送っていたことが語られており、岸谷やゼミ生からは「湯川先生の好みがちゃんとわかってる」と評されていた。
2013年6月22日、土曜プレミア枠にて、内海を主人公とした「ガリレオXX 内海薫最後の事件 愚弄ぶ(もてあそぶ)」が放送された。
この作品は原作にはないドラマオリジナルのエピソードで、アメリカへと研修に旅立つまでの内海の活躍が描かれているほか、ユースケ・サンタマリア演じる犯人にボコボコにされる貴重なシーンがあり、ある意味特殊な趣味の人たちの中では伝説となっている。また、多々良管理官や間宮警部といった原作でお馴染みの人物たちも(一部設定が変更されてはいるものの)登場している。
その後、劇場版第3作『沈黙のパレード』にて研修を終えてアメリカから帰国し、再び湯川と凸凹コンビを組むことになった。『沈黙のパレード』では、蓮沼に関する過去の事件でトラウマを抱えた上司の草薙を心配し、本人に無断で湯川と接触し、事件解決に尽力してもらうよう頼むなど尊敬する上司への思いやりや配慮も垣間見えた。
担当女優
柴咲コウ/新志穂(幼少期)
柴咲は「KOH+」名義でドラマ版の主題歌を担当し、レギュラーではなくなった第2シリーズでも引き続き担当している。他にも、映画『容疑者Xの献身』、『沈黙のパレード』でも主題歌を担当している。
