La carriera di Neli Marinova inizia nel 1986 nelle giovanili del Dobrič Volleyball Club; l'esordio nella pallavolo professionistica avviene nella stagione 1989-90 quando viene ingaggiata dall'OK Akademik Sofia, nel massimo campionato bulgaro, a cui resta legata per tre annate, prima di passare nella stagione 1992-93 al , con cui, in cinque annate di permanenza, si aggiudica due scudetti e tre Coppe di Bulgaria; in questi anni ottiene anche le prime convocazioni in nazionale con cui vince la medaglia di bronzo al campionato europeo 1997.