Elle a étudié à la London Academy For Performing Arts et est depuis la fin des années 1980 un des top modèles les plus renommés. On estime l'ensemble de ses revenus professionnels à plus de 30 millions de dollars.
Sa première apparition publique date de 1978 où elle apparaît dans le video clip de la chanson Is This Love ? interprétée par Bob Marley. Sa première couverture de magazine est parue en 1986 dans la version britannique du magazine Elle. Elle a été le premier mannequin noir à faire la couverture du magazine Time et de Vogue. Elle est apparue trois fois (1987, 1995 et 2005) dans le célèbre calendrier Pirelli.
Elle est aussi apparue dans de nombreux video clip comme celui de "Freedom '90" de George Michael ou "In the closet" de
Michael Jackson (elle parlera d'ailleurs beaucoup de ce dernier dans quelques interviews le décrivant comme "professionnel", "timide" et "adorable") ainsi que dans un épisode de la série anglaise Absolutely Fabulous.
Campbell a été sélectionné par le magazine People comme l'une des 50 plus belles personnes au monde en 1991.
Elle a posé nue pour Playboy magazine et dans le livre SEX de
Madonna. Elle est connue pour son fort tempérament et les journaux à scandales relatent régulièrement ses démêlés avec d'autres célébrités comme Tyra Banks ou l'ex-Spice Girl Victoria Beckham.
Elle participe également à la secte kabbalistique de Philip Berg.
En janvier 2007, elle est condamnée à cinq jours de travaux d'intérêt général et à un stage de deux jours pour apprendre à maîtriser ses coups de colère. En effet, elle avait frappé son employée avec son téléphone portable à l'arrière de la tête. Cette dernière ayant été blessée, 4 points de suture avaient été nécessaires.
Le 3 avril 2008, alors qu'elle est en partance de Londres vers Los Angeles, elle est expulsée d'un appareil de la British Airways et arrêtée par la police pour avoir craché sur les agents et pour avoir agressé un policier du fait de la perte d'un de ses bagages. Le 20 juin 2008, plaidant coupable devant le tribunal d'Uxbridga, elle est condamnée à 200 heures de travaux d'intérêt général et à payer une amende de 400 dollars à chaque policier et de 300 dollars au pilote.
Elle a travaillé avec les plus grands photographes mondiaux tels que Patrick Demarchelier, Steven Meisel, Richard Avedon,
Herb Ritts,
Ellen von Unwerth, Mario Testino et Peter Lindbergh.
Naomi a collaboré avec les plus grands stylistes : Ralph Lauren, Versace, Jazz, Francois Nars, Dolce & Gabbana, Louis Vuitton, Vivienne Westwood et Dsquared. Elle a aussi posé pour la gamme de lingerie de H&M ou de Victoria's Secret.