演艺经历
1984年，还在上高中的齐藤由贵参加了由讲谈社举办的第三届“杂志小姐”选举，并获得冠军；同年，参加东宝灰姑娘选拔获得准优胜（第二名）。
1985年，齐藤由贵发行单曲《毕业》，正式作为歌手出道；同年4月，首次主演了电视剧《太妹刑事》，作为演员出道。
1986年，齐藤由贵主演了NHK晨间小说连续剧《跳驹》，她在剧中饰演一名出生在明治初期传统家庭的少女，后来成长为坚强独立的新时代女性——日本第一位女记者，该剧的平均收视率达41.7%；同年底的NHK红白歌合战，齐藤由贵成为当时红白史上最年轻的红组主持人，红白上，齐藤既负责主持，又演出节目，该届红白被称为是“齐藤由贵的天下”。
1989年，主演电视剧《湘南物语》，并演唱了该剧主题曲《走向梦中》。
2017年，与役所广司、广濑铃共同出演了由是枝裕和执导的悬疑电影《第三度嫌疑人》，齐藤由贵在片中饰演集卑鄙、残忍和爱于一人的女性“山中美津江” ，凭借该角色获得了第60届日本电影蓝丝带奖最佳女配角奖 。
2019年，出演将于9月13日在日本上映的电影《我不记得了！》。参演将于11月1日在日本上映的电影《最初的晚餐》。12月，出演特别电视剧《恶魔的手球歌》。
2020年10月，出演由妻夫木聪主演的电视剧《危险的维纳斯》播出 。
2021年4月10日，参演的电视剧《我的丈夫在冰箱里沉睡着》播出 。
个人生活
1994年，齐藤由贵与比她大两岁、同为摩门教教徒的丈夫小井延安结婚，婚后育有一子两女 。