Erste Erfahrungen bei internationalen Wettbewerben sammelte Nguyễn Thị Oanh im Jahr 2011, als sie bei den Südostasienspielen in Palembang im 400-Meter-Lauf in 55,36 s den vierten Platz belegte und im 400-Meter-Hürdenlauf in 60,61 s Rang fünf erreichte. Zudem gewann sie mit der vietnamesischen 4-mal-400-Meter-Staffel in 3:45,0 min die Bronzemedaille hinter den Teams aus Thailand und Indonesien. 2013 nahm sie über 400 Meter an den Jugendweltmeisterschaften in Donezk teil und wurde dort mit 53,80 s im Finale Vierte. Anschließend gewann sie bei den Südostasienspielen in Naypyidaw in 24,13 s die Bronzemedaille im 200-Meter-Lauf hinter ihrer Landsfrau Vũ Thị Hương und Orranut Klomdee aus Thailand. Auch über 400 Meter gewann sie in 53,71 s die Bronzemedaille hinter der Thailänderin Treewadee Yongphan und ihrer Landsfrau Quách Thị Lan und mit der Staffel sicherte sie sich mit neuem Landesrekord von 3:36,92 min die Silbermedaille hinter Thailand. Im Jahr darauf nahm sie mit der Staffel an den Asienspielen im südkoreanischen Incheon teil und belegte dort mit 3:33,20 min im Finale den fünften Platz. Bei den Südostasienspielen 2015 in Singapur erreichte sie in 12,02 s Rang acht im 100-Meter-Lauf und gewann über 200 Meter in 23,92 s die Bronzemedaille hinter der Singapurerin Shanti Pereira und Kayla Anise Richardson von den Philippinen. Zudem siegte sie mit der Staffel mit neuem Spielerekord von 3:31,46 min.