9歳の時に、つかこうへい作・演出の舞台『蒲田行進曲完結編・銀ちゃんが逝く』のオーディションに、約300名の中から合格。以後つかに見込まれ、北海道での舞台公演がある時には度々出演していた。

妹がいる。父親は、北海道ローカルのコンビニエンスストアを経営をしていた。
3歳の頃からピアノを始める。デビュー当時から自身が全ての曲を作詞している。作曲の殆どは西川進、本間昭光と山口寛雄が手がけている。ライブ中に楽曲によっては、ギターやタンバリンを弾くことがある。小学校在学時は6年間リレー走の選手だった。椎名林檎のファン。
オリコンブログのタイトルは、北出菜奈のオネガイ聞いて → 小娘の勝手なブログ → 北出菜奈の女子高生日記。 → 北出菜奈の、さよならオリコンブログと変わった。2005年7月27日から2006年7月27日まで行われていた。乙女らしい嗜好を持ち、自宅をお城風に改造しており、最近は人形遊びに凝っている（主にプーリップやブライスなど）。
名前にちなんで「7」（なな）のつく日に「Nana Kitade Official Web Site」内で「nanalife LIVE」をストリーミング配信していた。また、初のワンマンライブの日や着うた限定配信のリリース日などもこれを基にしている。
デビュー当時は女子高生ロックシンガーと銘打ってロック路線で売り出していた（服装もシンプルなロック寄りで、ゴシック・ファッションをやや取り入れたものが多かった）。
ゴスロリ嗜好者であり、デビュー当時は前面に押し出してはいなかったが、シングル「SLAVE of KISS」収録曲「KISS」のPVを経て、アルバム「Cutie Bunny」以降、前面に出すようになる。また以前より楽曲がアニメのタイアップに使われていたが、自らもアニメソング（ムーンライト伝説、ラムのラブソング等）を歌うようになり、アメリカでのOTACON（同人誌即売会）にも出演している。
北出菜奈は本名だが、北海道出身だと話すと、よく出身地にちなんだ芸名だと思われる、と語っている。