Nacida en Pleven el 23 de febrero de 1994. Se formó en el club Levsky. Es entrenada por Branimira Markova, Efrosina Angelova e Ina Ananieva.

Apareció en competiciones junior internacionales en el 2006 y comenzó a competir como senior en la temporada del 2011. En 2013, Vladinova compitió en la serie de la Copa Mundial y la serie Grand Prix. Estuvo en el equipo búlgaro que compitió en el Campeonato de Europa de 2013.

En 2014, Vladinova hizo su gran temporada, su primer evento en el Gran Premio de Moscú, obtuvo el cuarto lugar en las finales de aro. Compitió en la serie de la Copa del Mundo de 2014 en Debrecen, terminó octava en clasificación general y se clasificó en las finales de aro. En Stuttgart, terminó novena en la clasificación general, quedó en el puesto 18 en Pesaro en la clasificación general y en Sofía, donde quedó novena en la clasificación general, y se clasificó para 2 finales de aparatos, terminando sexta en mazas y cuarta en aro. Compitió en el Campeonato de Europa de 2014, donde terminó en el puesto 13 detrás de la gimnasta israelí Victoria Veinberg Filanovsky. Vladinova compitió en el Campeonato Mundial de 2014 con el equipo de Bulgaria terminando en séptimo lugar, terminó en el puesto 25 en las clasificaciones generales por lo que no entro en las finales. Terminó su temporada compitiendo en la final del Gran Premio de 2014 ganando el bronce en la competición general y ganó 3 medallas de aparatos: (2 de plata: mazas, cinta), (bronce: pelota).

Del 21 al 22 de marzo de 2015, Vladinova compitió en el Gran Premio de Thiais de 2015 y terminó en el puesto 21 en la clasificación general. Del 27 al 29 de marzo, Vladinova compitió en la Copa del Mundo de Lisboa 2015 y terminó en el puesto 12 en la clasificación general. Del 10 al 12 de abril, Vladinova terminó en el puesto 24 en la clasificación general de la Copa del Mundo de Pesaro de 2015. Vladinova compitió en el Holon Grand Prix de 2015 y terminó décima en la clasificación general. Del 22 al 24 de mayo, Vladinova compitió en la Copa del Mundo de Tashkent de 2015 y terminó octava en la clasificación general. Se clasificó a 2 finales de aparatos. Del 15 al 21 de junio, Vladinova compitió en los Juegos Europeos inaugurales de 2015, donde terminó en el puesto 12 en la clasificación general. Del 15 al 17 de agosto, Vladinova compitió en la Copa del Mundo de Sofía 2015 y terminó séptima en la clasificación general por delante de la gimnasta azerí Marina Durunda. Se clasificó para todas las finales de aparatos, terminando quinta en pelota, séptima en aro, mazas y sexta en cinta. En la final de la Copa del Mundo de 2015 en Kazán, Vladinova terminó octava en la clasificación general. Del 9 al 13 de septiembre, Vladinova compitió en el Campeonato Mundial de 2015 en Stuttgart y terminó décima en la final general con un total de 70.115 puntos.

En 2016, Vladinova comenzó su temporada compitiendo en el Gran Premio de Moscú de 2016 y terminó en el puesto 13 en la clasificación general. Del 17 al 20 de marzo, compitió en la Copa del Mundo de Lisboa 2016, donde terminó sexta en la clasificación general con un total de 70.250 puntos. También se clasificó para la final de aro, cinta y mazas. Del 1 al 3 de abril, Vladinova compitió en la Copa del Mundo de Pesaro 2016, donde terminó novena en la clasificación general con un total de 70.550 puntos. Terminó octava en la clasificación general (total: 70.500) en la Copa del Mundo de Minsk de 2016 y se clasificó para las 4 finales de aparatos. Del 27 al 29 de mayo, Vladinova terminó sexta en la clasificación general de la Copa del Mundo de Sofía 2016 con un total de 71.250 puntos, se clasificó en 3 finales de aparatos y terminó quinta en aro, sexta en pelota y ganó el bronce en cinta. Vladinova luego terminó novena en la clasificación general en la Copa del Mundo de Guadalajara 2016 y se clasificó para la final de aro. Del 17 al 19 de junio, Vladinova compitió en el Campeonato de Europa de 2016, donde terminó en décimo lugar con un total de 71.807 puntos. Del 22 al 24 de julio, culminando la Copa del Mundo de la temporada en la Copa del Mundo de Bakú 2016, Vladinova terminó sexta en la clasificación general con un total de 71.750 puntos, se clasificó para 3 finales de aparatos.

Del 19 al 20 de agosto, Vladinova compitió en los Juegos Olímpicos de Verano de 2016 celebrados en Río de Janeiro, Brasil. Se clasificó para la final completa individual de gimnasia rítmica donde terminó en el séptimo lugar con un total de 70.733 puntos.

En 2017, Vladinova compitió en el Gran Premio de Moscú de 2017 y terminó cuarta en la clasificación general y se clasificó para todas las finales de aparatos, quedando cuarta en aro, cinta, quinta en pelota y séptima en mazas. Del 31 de marzo al 2 de abril, Vladinova compitió en el Gran Premio de Marbella de 2017 y terminó en cuarto lugar detrás de la rusa Iuliia Bravikova. Se clasificó para todas las finales de aparatos y ganó 3 medallas de plata en mazas, cinta, pelota y bronce en aro. En la Copa del Mundo de Pesaro 2017, Valdinova terminó sexto en la clasificación general detrás de su compañera de equipo Katrin Taseva. También se clasificó en 2 finales de aparatos y terminó cuarta en cinta y sexta en pelota. En abril, Vladinova participó en la Copa del Mundo de Bakú 2017, donde ganó su primera medalla en la clasificación general de una copa del mundo, un bronce. Se clasificó para las 4 finales, terminando cuarta en aro y mazas, llevándose otro bronce con pelota y su primer título de un WC: un oro con cinta. Una semana después, Vladinova dominó en la clasificación general en la Copa del Mundo de Sofía 2017 y obtuvo su primer título en la clasificación general. Ganó 3 medallas de oro más en las finales de aparatos, con aro, pelota y cinta, y una de plata con mazas, convirtiéndose así en el ganador de la Copa del Mundo FIG 2017 en el la clasificación general, con pelota y cinta. En la misma competencia, Neviana también fue elegida «Reina de la copa del mundo» por todos los periodistas acreditados presentes y recibió una tiara especial. En el Campeonato de Europa de 2017, Vladinova, junto con Katrin Taseva y el conjunto juvenil búlgaro (Maria Spasova, Bilyana Vezirska, Bilyana Pisova, Boyana Gelova y Galateya Gerova) ganaron la medalla de bronce en la clasificación general por equipos, detrás de Rusia y Bielorrusia. Se clasificó en todas las finales de aparatos finalizando 8° en aro, 4° en pelota, 5° en mazas y bronce en cinta. Vladinova compitió en los Juegos Mundiales cuatrienales de 2017 en Wrocław, Polonia, del 20 al 30 de julio. Se clasificó en todas las finales de aparatos y terminó octava en aro, quinta en pelota, séptima en mazas y cuarta en cinta. Del 5 al 7 de agosto, Vladinova terminó quinta en la clasificación general detrás de Iuliia Bravikova de Rusia en la Copa Desafío Mundial de Minsk 2017. Se clasificó en todas las finales de aparatos y ganó la medalla de oro en aro por delante de Aleksandra Soldatova, también ganó plata en mazas, un bronce en cinta y acabó 7º en pelota. Del 11 al 13 de agosto, Vladinova compitió en la Kazan World Challenge Cup 2017 y terminó quinta en la competición general detrás de Linoy Ashram. Se clasificó en 3 finales de aparatos y terminó séptima en aro, pelota y cinta. Del 30 de agosto al 3 de septiembre, Vladinova y Katrin Taseva representaron en las competiciones individuales a Bulgaria en el Campeonato Mundial 2017 en Pesaro, Italia; se clasificó en 3 finales de aparatos: terminando 4ª en mazas, 5ª en aro y ganó una medalla de bronce en pelota. Vladinova terminó séptima en la final general detrás de Laura Zeng. Del 5 al 6 de noviembre, Vladinova compitió en la Copa Dalia Kutkaite de 2017 y terminó cuarta en la clasificación general.

En 2018, Vladinova sufrió una lesión al principio de la temporada. Del 13 al 15 de abril; regresó a la competición en la Copa Mundial de Pesaro 2018 y terminó séptima en la clasificación general; se clasificó en 3 finales de aparatos quedando octava en aro, quinta en pelota y séptima en mazas. Del 20 al 22 de abril, en la Copa del Mundo de Tashkent de 2018, Vladinova terminó sexta en la clasificación general detrás de Nicol Zelikman de Israel. Se clasificó para 3 finales de aparatos.

Vladinova terminó cuarta con aro en el Campeonato de Europa de 2019 en Bakú. En el Campeonato Mundial de 2019, ayudó al equipo búlgaro a terminar en sexto lugar.

Vladinova se retiró de la competición en noviembre de 2020 por una lesión en el cuello. Ahora es vicepresidenta de la federación búlgara de gimnasia.