Faits:
A. F._, née en 1963, a travaillé en qualité d'ouvrière en montage auprès de l'entreprise X._ à Y._ du 3 janvier 2001 au 30 avril 2003. Le 18 mai 2004, elle a déposé une demande de prestations de l'assurance-invalidité, invoquant souffrir de dépression et de fibromyalgie.
Dans le cadre de l'instruction de la cause, l'Office de l'asurance-invalidité du canton de Neuchâtel (ci-après: l'OAI) a recueilli l'avis du docteur G._, médecin traitant de l'assurée, lequel a posé le diagnostic de lombalgie chronique avec sciatalgie bilatérale et trouble statique dorso-lombaire depuis 2002, lombalgie chronique sur trouble statique, cervicalgie chronique sur rectitude de la colonne cervicale, syndrome somatoforme douloureux chronique et trouble anxio-dépressif chronique depuis 2003. L'incapacité de travail était totale depuis le 1er mai 2003 (cf. rapport du 5 juillet 2004). L'OAI a également requis une copie du rapport d'expertise psychiatrique du docteur M._, expert mandaté par l'assureur-maladie perte de gain. Dans son rapport du 3 mai 2004, ce dernier a fait état d'un trouble somatoforme douloureux persistant et d'un épisode dépressif moyen sans syndrome somatique et a attesté une capacité de travail nulle dans l'activité habituelle; il a précisé qu'une réévaluation était indiquée deux mois plus tard si l'assurée n'avait pas repris d'ici-là une activité à 50% au moins. L'OAI a également sollicité l'avis du psychiatre traitant de l'assurée, la doctoresse R._. Dans son rapport du 9 août 2004, ce médecin a posé le diagnostic de trouble dépressif récurrent, de trouble somatoforme douloureux persistant et de personnalité dépendante, l'incapacité de travail étant totale depuis janvier 2003. Mandaté par l'OAI pour une expertise psychiatrique sur la personne de l'assurée, la doctoresse V._ a rendu son rapport le 6 juillet 2006. Elle a retenu un diagnostic ayant une répercussion sur la capacité de travail d'épisode dépressif moyen sans syndrome somatique, présent depuis avril 2003 et un diagnostic sans répercussion sur la capacité de travail de personnalité dépendante (depuis que l'assurée est jeune adulte), de dysthymie (depuis l'adolescence) et de syndrome douloureux somatoforme persistant (depuis début 2003). Elle a retenu une capacité de travail de 70% au moins dans une activité simple.
Par décision du 18 juin 2007, l'OAI a rejeté la demande de rente présentée par l'assurée.
B. F._ a formé un recours contre cette décision devant le Tribunal administratif du canton de Neuchâtel en concluant, principalement à l'octroi d'une rente entière d'invalidité dès le 18 mai 2004, éventuellement à la mise en oeuvre d'une nouvelle expertise, subsidiairement au renvoi de l'affaire au sens des considérants pour nouvelle décision, le tout sous suite de frais et dépens. Elle contestait la valeur probante du rapport d'expertise de la doctoresse V._, au motif que celui-ci était notamment en contradiction avec les appréciations de son psychiatre traitant et de l'expert mandaté par l'assureur perte de gain.
Par jugement du 13 mai 2009, le Tribunal administratif du canton de Neuchâtel, Cour des assurances sociales, a rejeté le recours.
C. F._ a interjeté un recours en matière de droit public contre ce jugement dont elle a demandé l'annulation, reprenant les conclusions déjà formulées dans son recours devant l'instance cantonale. Par ordonnance du 30 septembre 2009, le Tribunal fédéral a rejeté la demande d'assistance judiciaire. Il n'a pas été procédé à un échange d'écritures.
Considérant en droit:
1. Le recours en matière de droit public (art. 82 ss LTF) peut être formé pour violation du droit au sens des art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (art. 106 al. 1 LTF), n'examine en principe que les griefs invoqués (art. 42 al. 2 LTF) et fonde son raisonnement sur les faits retenus par la juridiction de première instance (art. 105 al. 1 LTF) sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF auquel cas il peut les rectifier ou les compléter d'office (art. 105 al. 2 LTF). Le recourant ne peut critiquer la constatation de faits importants pour le jugement de la cause que si ceux-ci ont été constatés en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF ou de façon manifestement inexacte (art. 97 al. 1 LTF).
2. Le jugement entreprise expose correctement les règles légales et la jurisprudence sur la notion d'invalidité (art. 7 et 8 LPGA), son évaluation et le degré de cette dernière ouvrant le droit à une rente (art. 16 LPGA et art. 28 LAI), la tâche du médecin dans le cadre de l'évaluation de l'invalidité (ATF 125 V 261 consid. 4, 115 V 134 consid. 2, 114 V 314 consid. 3c, 105 V 158 consid. 1), et la valeur probante d'une expertise médicale (ATF 125 V 352 consid. 3b/cc et les références). Il suffit d'y renvoyer.
3. Les premiers juges ont retenu que le rapport d'expertise psychiatrique de la doctoresse V._ du 6 juillet 2006 satisfaisait pleinement aux réquisits jurisprudentiels relatifs à la valeur probante et à la fiabilité de tels documents. Il n'était pas non plus remis en cause de manière déterminante par l'avis des autres médecins qui s'étaient exprimés sur l'état de santé de la recourante. La juridiction a par ailleurs estimé que le rapport de la doctoresse R._, du 16 août 2007, produit par la recourante à l'appui de son recours devant l'instance cantonale, n'était pas apte à remettre en cause les conclusions du rapport d'expertise de la doctoresse V._ dès lors qu'il n'indiquait pas en quoi les conclusions de l'expertise étaient erronées, qu'il ne se prononçait pas sur tous les critères développés par la jurisprudence en matière de trouble somatoforme et que l'appréciation de la capacité de travail était essentiellement fondée sur les plaintes de la recourante. En outre, il émanait du médecin traitant de la recourante, généralement enclin en cas de doute à prendre parti pour son patient.
4. La recourante reproche à la juridiction cantonale d'avoir suivi sans autre les conclusions du rapport d'expertise de la doctoresse V._, malgré l'avis contradictoire de la doctoresse R._. Ce grief, par lequel l'assurée méconnaît le fait qu'il n'appartient pas au médecin traitant de juger de la capacité ou de l'incapacité de travail de son patient dans le cadre d'un litige, ne suffit toutefois pas à faire apparaître les faits constatés par les premiers juges comme manifestement inexacts ou en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF. La juridiction cantonale a expliqué de façon circonstanciée les raisons pour lesquelles elle estimait que le rapport de la doctoresse R._ du 16 août 2007 n'était pas de nature à remettre en cause les conclusions motivées de l'expertise psychiatrique de la doctoresse V._. En outre, il y a lieu d'ajouter qu'au vu de la divergence consacrée par la jurisprudence entre un mandat de soins et un mandat d'expertise (ATF 124 I 170 consid. 4 p. 175), on ne saurait remettre en cause une expertise ordonnée par l'administration ou le juge et procéder à de nouvelles investigations du seul fait qu'un ou plusieurs médecins traitants ont une opinion contradictoire. Il n'en va différemment que si ces médecins traitants font état d'éléments objectifs ayant été ignorés dans le cadre de l'expertise et qui sont suffisamment pertinents pour remettre en cause les conclusions de l'expertise. Cette hypothèse n'étant toutefois pas démontrée dans le cas d'espèce, c'est à juste titre que les premiers juges se sont fondés, sans violer le droit fédéral, sur les conclusions de l'expert V._ et qu'ils ont confirmé la décision attaquée.
Vu ce qui précède, le recours est mal fondé.
5. Compte tenu de l'issue du litige, les frais de justice doivent être supportés par la recourante qui succombe (art. 66 al. 1 première phrase LTF en relation avec l'art. 65 al. 4 let. a LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 500 fr., sont mis à la charge de la recourante.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal administratif du canton de Neuchâtel et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 3 novembre 2009
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Meyer Fretz