2012年10月，三谷出战法国羽毛球超级赛，先后淘汰蒋燕皎、蒂内·鲍恩及广濑荣理子等名将跻身女单决赛，最后更以2比0（21-19、21-11）击败头号种子、印度的塞娜·内维尔，夺得个人首个超级系列赛冠军。2013年8月，三谷参加中国广州举行的世界羽毛球锦标赛，以8号种子身分出战女子单打项目，她在首圈轮空，但在第二圈就以0比2（16-21、9-21）不敌队友高桥沙也加出局。
2014年世锦赛晋四强.2014年8月，三谷美菜津参加丹麦哥本哈根举行的世界羽毛球锦标赛，以16号种子身