日本的女性声优。隶属青二Production（声优事务所）以及Lantis（歌手事务所）。AMUSEMENT MEDIA ACADEMY毕业。

初中时代，由于听到竹内顺子和三桥加奈子在「HUNTER×HUNTER R」（动画『HUNTER×HUNTER』的广播节目）里的对话，以此为开端立志成为声优。小学时虽进入过垒球部，但中途退出了。高中参加戏剧部，毕业后就读Amusement media综合学院，2007年毕业。
在AMUSEMENT MEDIA ACADEMY就学时参加了声优组合こえっち，不过于2005年11月解散。之后，又参加了由こえっち成员组成的声优组合りらちっち，不过也于2007年1月28日解散。
2006年，在动画《妖逆门》中出演角色，首次以声优身份出演。
2007年，在动画《守护甜心》系列出演主角日奈森亚梦，首次获得动画主役，并以此正式出道。
2009年，在电视剧《幼獣マメシバ》中出演，作为演员出道，在杂志《保育のひろば》作为模特出道，拓宽了活动范围。
2009年8月5日，发售个人首张单曲《ユメ・ミル・ココロ》，完成了个人歌手出道。
2010年3月6日，获得了第4回声优奖新人女声优奖。
2011年3月5日，获得了第5回声优奖助演女声优奖。
2011年11月23日，发售首张个人专辑《ココロケシキ》。
2012年2月4日 - 26日，分别在神奈川、大阪、东京举办了个人巡回演唱会『伊藤かな恵ファーストライブツアー2012「ココロケシキ」』。
2013年7月13日，在东京举行个人演唱会『伊藤かな恵 LIVE2013 "ミアゲタケシキ"』。
2015年1月18日 - 2月7日，在东京举办了个人巡回演唱会『伊藤かな恵 Live Tour 2015 "ツナガルケシキ"』
2015年1月~2月，在名古屋、大阪、东京举办了个人巡回演唱会『伊藤かな恵 LIVE TOUR 2016 "カサナルケシキ"』
2016年1月24日 - 2月14日，在大阪、长野、东京举办了个人巡回演唱会『伊藤かな恵 LIVE TOUR 2018 "デアエタケシキ"』
2018年1月20日 - 2月10日，在大阪、东京、长野举办了个人巡回演唱会『伊藤かな恵 LIVE TOUR 2018 "デアエタケシキ"』

景仰的声优是竹内顺子。作为广播节目《神户前向女学院。》中与井上麻里奈在“对战方式的计划”（注：《神户前向女学院。》中的一个活动）中获胜的奖励，于2008年7月11日放送的该节目的15期与竹内顺子初次见面。
身高是147cm，而后在官方博客公布实际身高为149.5cm，体重37kg，青二Production事务所里第三矮。因此，做广播节目时经常有听众来信说她娇小。
兴趣是用照相机（胶片相机）拍摄美景。尤其喜欢拍摄天空，在博客上经常放天空的照片。此外，还喜欢照相机的制作。
最怕的就是机械的东西、虫子和狗。讨厌打雷，怕黑、鬼故事和惊吓节目等。有关怕打雷的事曾在博客上记载过，在广播直播时也有对雷声产生大反应的事。小学时曾被《世界奇妙物语》里面的音乐吓到过。
出生于长野县，曾有观看过1998年2月长野举办的冬奥会的经历，但只有对冬天寒冷的感触和看过跳台滑雪的记忆，因为本人说“那时不感兴趣”，所以已经不记得冬奥会是怎么回事了。
在《只有神知道的世界》原作漫画13卷，卷末四格漫画的《小恶魔知道的世界》中担当题头第一格的画师。
不太擅长读汉字，在广播节目中听众经常能听到加奈惠遇到汉字不会读的情况。此外，英语和罗马音也不擅长。特别是读邮件地址时，会经常卡壳，有读得吞吞吐吐的特点，这在《只有神知道的世界~攻略之神Calling you~》中，被和加奈惠一起担当主持人的下野紘调侃。
在『とある“ラジオ”の超电磁炮』广播中，稍微喝了几口葡萄酒就略显醉态，之后的广播中不断地在很简单的地方犯错。
亲密的声优朋友有阿澄佳奈和井上麻里奈。其他还有《守护甜心》里一起出演的丰崎爱生、加藤奈奈绘、中村知子、同事务所的前辈白石凉子、同期的佐藤聪美、前田绫乃等。另外，和原“こえっち”成员的酒井玲也有往来，她曾多次在伊藤的博客上出现过。
与阿澄佳奈熟起来是在她自己第一次正式出演主角的《守护甜心》系列中一起配音，在两人各自的博客亦列出过对方的名字。还有，伊藤加奈惠担当主持的广播节目《神户前向女学院。》、《伊藤かな恵の超ラジ!Girls》首次邀请的嘉宾都是阿澄佳奈，阿澄佳奈爱叫她“かな恵ちゃん”，而伊藤自己就喜欢叫她“あすみん”、“アスミス”。