2016年1月、Fitchの専属女優としてAVデビュー。デビュー当時は、関西の大学に通う女子大生であった。デビュー時は大学名を明かしていなかったが、2025年に関西大学出身と明かしている。
Fitchから3作品に出演したのち、2016年3月を最後にAV女優を引退。のちに身バレが嫌だったので、短期間で辞めることを前提にデビューしたと述べている（『高学歴AV女優』では一人暮らしの生活費を稼ぐために出演したと発言している）。しかし、この三作品の反響が非常に大きく、ファンからは彼女を惜しむ声が相次いだ。
気にしていた身バレは引退後に学内で起こったが、その事実以上の反応をされることはなく、男子学生からはありがたいと言われるなど不思議な気分だったという。
大学を卒業後、関西の大手建築系会社にて不動産デベロッパーの経理として勤務。2年間勤務したのちに退職。
2020年8月、Fitch専属でAV女優として復帰すると発表し、同時に自身のTwitterを開設。復帰理由は芸名を検索した際に、「復帰してほしい」という書き込みや、「幻のAV女優」と書かれファンがいることを知ったと答えている。また、経理の仕事はルーティーンで他人でもできるが、女優業は反応が見れて楽しいと再確認したのも理由の一つとして挙げている。
2020年9月12日、復帰作『復活 天然Iカップ 伝説の爆乳美少女 桃園怜奈』にてAV女優に復帰。
2021年8月発表「読者300人が選んだFLASH 2021セクシー女優ランキング」読者投票63位。
同年末には5月発売の『学園の模擬店で怜奈ちゃんがHな衣装を着て大騒ぎ!爆乳と股間が丸出しの卑猥すぎる逆バニー接客サービス』が2021年のFitchにおいて一番売れたAV作品であると『週刊プレイボーイ』で紹介された。12月の同誌で『週プレアダルトアワード2021』メディア賞を受賞。
光文社『FLASH』発表の2021年セクシー女優ランキング第19位。2022年5月に発表されたアサヒ芸能「2022現役AV女優SEXY総選挙」で第38位。2022年7月、FANZA『乳! 尻! クビレ! CSKキャンペーン2022』キャンペーンガールに就任。
2023年5月14日、東京・池袋で開催されたグラビアムック本『WGLuxury Vol.1』発売記念イベント「Mine’s女優スペシャルトークショー」に唯井まひろ、加美杏奈と共に出演。トークショー終了後にはムック本のお渡し会も行われた。
2023年9月23日、同月26日に発売されるセカンド写真集『MO² 桃園怜奈写真集』の発売記念イベントを東京・秋葉原の書泉ブックタワーにて開催。また同イベント内で、関西から東京に引っ越し、拠点を移したことを明かした。
2023年11月13日FANZA通販週間フロアランキングにて、『勉強合宿で関西弁の可愛い講師に童貞の僕だけこっそり囁かれながらめちゃくちゃ抜かれまくった夏の思い出 桃園怜奈』が初登場8位を記録。
2023年12月11日FANZA通販週間フロアランキングにて、『最初は愛する彼を救うため嫌々だったのに… 毛嫌いするセクハラ院長たちのチ〇ポが身悶えするほど気持ち良過ぎて自ら挿入をおねだりするほど病みつきになった爆乳ナース 桃園怜奈』が初登場6位ランクイン。
2024年1月30日から2月4日まで、東京・渋谷ルデコで開催の合同写真展『360° -フィクションとリアル-』の展示写真モデルを務める。また同じくモデルを務めた葵いぶき、石原希望、河北彩花、古川ほのか、未歩なな、うんぱい、miruと共に写真展開催前日に行われたレセプションに出席した。
2024年4月8日FANZA通販週間フロアランキングにて、『ずっと想いを寄せていた先輩に巨乳の彼女ができました… 女性経験が少ないその人の為に好きな気持ちを隠しながら私のオッパイでエッチの練習をする二人で内緒のパイズリSEX 桃園怜奈』が初登場5位を記録。
2024年6月、同月21日から7月19日まで開催されるFANZAのキャンペーン企画『乳! 尻! クビレ! CSKキャンペーン2024』のキャンペーンガールに伊藤舞雪、鷲尾めい、水卜さくら、清原みゆうと共に就任。
2024年7月8日FANZA通販週間フロアランキングでは、『恥ずかしくてたまらない過激な水着モデルをさせられた女子社員 羞恥と快感が入り混じる媚薬調教にドハマりしたむっちり爆乳ボディ 桃園怜奈』が初登場9位を記録。
2024年8月12日週FANZA通販フロアランキングにて、『復活4周年記念リメイクSPECIAL!! 学園祭の模擬店でHな衣装を着て大騒ぎしていた怜奈ちゃんが帰ってきた! 爆乳と股間が丸出しの卑猥過ぎる逆バニー女教師になって荒れた学園を再教育 桃園怜奈』が6位にランクイン。
2024年9月15日、埼玉県・しらこばと水上公園で開催されたプール撮影会『TREND GIRLS 撮影会 2024』内で行われたファッションショー「TREND GIRLSファッションショー」に参加し、ランウェイを歩いた。
2024年10月17日週、FANZA通販フロアランキングにて『乳責め無限中出し絶頂の罠! 催淫ドラッグ製造肉便器にされた爆乳捜査官 桃園怜奈』が初登場7位となる。
2024年12月14日、東京・渋谷の東京カルチャーカルチャーにて開催された猥談噺「春爛漫 -HARURANMAN‐ Ⅱ」に栗山莉緒、八木奈々と共に出演。当日は花魁風の衣裳で登場し、作家が書き下ろした新作の猥談落語を披露した。
2025年5月4日には、埼玉県・川越水上公園で開催されたプール撮影会『TREND GIRLS 撮影会 2025』内で行われたファッションショー「TREND GIRLSファッションショー」に参加し、ランウェイを歩いた。
2025年5月6日、東京都立産業貿易センター 浜松町館で行われた即売会 & ファッションショーイベント『Pharfaite Showcase 3』に参加し、写真集やアクリルスタンドなどを販売する即売会を行った。
2025年6月より、マドンナが専属メーカーに加わり、Fitchとのダブル専属となる。6月9日週FANZA通販フロアランキングではイメージビデオ『楽園のベル』（メディアブランド）が初登場8位。
（参照元：ウィキペディア）