※漫画家の渡辺直美とは別人です。
概要
1987年10月23日生まれ。茨城県石岡市出身（出生は台湾）
父親が日本人、母親が台湾人のハーフである。幼少期に両親が離婚。母親の元に引き取られ、台湾と日本を行き来する生活を送った。
母親は日本語がほとんどわからず、また度々台湾を訪れていたこともあって、渡辺本人も日本育ちにもかかわらず芸能界デビューするまで片言の日本語を話していた。後年になって、自身がセミリンガルに当たるということを知ったという。
中学生までは恥ずかしがり屋であまり前に出るようなタイプではなかったが、人を笑わせるのが好きで芸人に憧れを抱いており、仲の良い友達の前でモノマネを披露することもあった。
高校受験では三校受験したがどれも落ちてしまい、中学卒業後は地元の夢庵で働いて資金を貯め、NSCに入学する。
入学後は同期の望月愛子（引退）と「わたもち」というコンビを組むが早々に解散し、同じく同期のササキりな（引退）と「フレッシュライム」というコンビを組むが、こちらも2007年になって解散し、以降ピン芸人として活動するようになる。
2008年1月2日放送の『新春大売出し!さんまのまんま』（関西テレビ）にて、今田耕司の紹介で披露したビヨンセのものまねで注目を集める。
同年3月31日から『笑っていいとも!』（フジテレビ）で、鈴木凛と共に「いいとも少女隊」として出演。その後も複数のネタ番組に出演し、全国区での認知度を得る。
なお、『いいとも』には2011年10月3日に月曜レギュラーで復帰。
2014年5月から3か月間、ニューヨークに留学。以降お笑いだけでなく俳優としての活動やブランドプロデュースなどに積極的に取り組むようになる。
2016年には初ワールドツアー「Naomi Watanabe WORLD TOUR」をニューヨーク・ロサンゼルス・台北で行い成功させる。
2017年、7月期の連続ドラマ『カンナさーん!』（TBS）にて主演。（原作者・深谷かほる直々の希望によるもの。）
2021年4月からアメリカに拠点を移し、アメリカのエージェント会社2社と契約。日本でのマネージメントは吉本興業と継続する。
また、Instagramのフォロワー数は、日本人の中で最も多く「インスタ女王」とも呼ばれており、TWICEのモモに抜かれるまで数年間トップを維持していた。
その豊満ボディからは想像も付かないキレのあるダンスパフォーマンスに迫力のモノマネ芸で魅せる芸人である。ビヨンセのモノマネダンスを得意とすることから「和製ビヨンセ」とも呼ばれるほか、マライア・キャリーや吉田美和などパワフルな女性シンガーのモノマネをレパートリーに持つ。
体重はテレビに出始めたころからかなり増加しているらしく、吉本興業の公式ページにおけるプロフィールでは身長158cm、体重107kgとなっている。ただしこれはピーク時の数値らしく、2022年末ごろには（元の体重は明らかにしていないが）ミュージカルのハードな稽古もあって20kgほど痩せたことを明かしている。
人物像
かつての私生活はかなり自堕落であり「しくじり先生」等出演した番組で、家がゴミ屋敷状態、家の鍵を紛失し一ヶ月鍵をかけずに生活していた、ムダ毛処理をしない、風呂に入らないためヘソがとても臭いなど、数々のダメ人間エピソードで出演者及び視聴者を抱腹絶倒させることとなった。
また相当な浪費癖があり、売れっ子ながら貯金もほとんどなく毎月給料日前は金欠状態となっていた。汚部屋化していたのはこの浪費癖も関係すると見られる。
一方、ニューヨークでの活動を本格化させてからは移動の機会が多いためかかなりスッキリした部屋に住んでおり、生活習慣なども相当改善されたようである。ただし、部屋の掃除は業者に任せていると発言したこともある。
『いいとも』時代から大瀧彩乃（元チェキッ娘）がスタイリングを担当しており、Instagramの投稿も大瀧のスタイリングの影響が大きい。
『ピカルの定理』で共演していたピースや平成ノブシコブシと仲が良い。また、チョコレートプラネットや千鳥とも交流が深い。
女優の沢井美優とは生年月日が同じである。
