生平
山谷惠理子父親是新聞記者山谷親平。在福井縣度過童年，先後就讀於東京都立駒場高等學校、聖心女子大學文學部。大學畢業後在一間出版社工作，後來擔任日本電視台資訊節目《WEEKENDER》的報導員、報紙《產經生活新聞》的編輯長，以及政府宣傳節目的報導員。
1989年獲得民社黨提名參選第15屆日本參議院議員通常選舉，但是落選。2000年再度投身政界，獲得民主黨提名參選第42屆日本眾議院議員總選舉並順利當選。2002年和熊谷弘等人離開民主黨，參加保守新黨。2003年大選山谷不幸落選，保守新黨也併入自民黨，山谷成為自民黨的一員。2004年山谷轉戰參議院，參選第20屆日本參議院議員通常選舉，成功當選並連任至今。
2005年擔任第三次小泉內閣的內閤府大臣政務官；2006年擔任第一次安倍內閣的內閣總理大臣補佐官（教育再生擔當）兼內閣官房教育再生會議擔當室事務局長。山谷長期關注朝鮮綁架日本人問題，現任自民黨治安及恐怖活動對策調查會副委員長、自民黨北韓綁架問題對策本部本部長。
2014年首次入閣，被任命為第二次安倍改造內閣的國家公安委員會委員長兼內閤府特命擔當大臣（防災、綁架問題、國土強韌化、海洋政策、領土問題擔當） 。
政治觀點
2000年9月，作為50名女國會議員之一，她積極推進《民法改正案》，要讓日本女性在法律保障下，可以自由地選擇婚後隨不隨夫姓。
極端右翼
2014年9月，有媒體公布了此次安倍改組內閣後、擔任國家公安委員長的參議員山谷惠理子次前與主張排斥在日朝鮮半島人的“不允許享有在日特權的市民會”(在特會)相關人員合影。山谷事務所對此表示，當時並不清楚合照者身份。
2014年10月18日，山谷惠理子參拜了17日至20日舉行秋季例行大祭的東京九段北靖國神社。
