Den skade- og sykdomsplagede 26-åringen, som løper for Oslo-klubben Tjalve, vant på tiden 13.32.08.
Filip Mangen Ingebrigtsen fra Sandnes ble nummer to på tiden 13.35.24, mens Magnus Øyen fra Rindal tok bronse på tiden 13.43.51.
– Jeg var nervøs. Det var deilig å få til et godt løp etter mye motgang, sa Myhre til NRK etter løpet.
Tuv Myhre er allerede kvalifisert for EM i Birmingham i august.
GULLSPURT: Magnus Tuv Myhre spurtet fra Filip Mangen Ingebrigtsen på oppløpssiden og tok NM-gull.
Foto: Beate Oma Dahle, NTB
Markus på medaljejakt
Medaljekandidaten Markus Westhagen fra Brandbu tok seg torsdag greit til finalen på 800 meter. Han ble nummer to i sitt forsøksheat med tiden 1.52,37, som er drøyt fire sekunder bak hans bestenotering. Finalen går klokka 21.05 fredag, og blir sendt direkte på NRK TV.
Westhagens klubbkamerat San Miguel Olsen ble nummer sju av åtte løpere i sitt forsøksheat på 100 meter torsdag, og gikk dermed ikke videre til semifinale. Men tiden 11,28 er tangering av persen, så unggutten er nok godt fornøyd med løpet i småkjølig trøndervær.
Les også
Nok en klubbrekord og endelig klar for junior-VM