Родилась 25 июля в Нижнем Новгороде.
Окончила Нижегородское театральное училище в 2000 году (мастерская Р. Левите) и Школу-студию МХАТ (мастерская О. Табакова) в 2002 году и была принята в труппу Художественного театра им Чехова.
Дебютировала в спектакле «Кабала святош» (Риваль).
В настоящее время играет в спектаклях «Изображая жертву» (Ольга), «Последняя жертва» (вдова Пивокурова и Ирина Лавровна), «Ретро» (Людмила), «Татуированная роза» (Флора), «Немного нежности» (Диана), «Пышка» (госпожа Юбер де Бревиль).
Снималась в фильмах: «Даша Васильева», «Есенин», «Конь бледный, или Всадник по имени смерть», «Семь раз отмерь», «Аэропорт», «Веревка из песка», «Кулагин и Ко», «Зима. Весна». С 2006 года играет одну из главных ролей в сериале «Счастливы вместе». За время съемок Наталья успела родить двух детей, сына Ивана и дочь Марию.