Родилась 1 июля 1986 года в Ростове-на-Дону. В восемь лет начала заниматься модельной деятельностью, позировала перед объективами фотокамер, с десяти свободно дефилировала по сцене, еще через два года заключила контракт с модельным агентством «Имидж». В 14 лет к Наталье пришел первый успех: она победила на конкурсе «Прима Дона», вышла в финал «Фотомодели Юга России». В 16 лет она заняла первое место на проходившем в Москве отборе Miss Pharma Cosmetics и стала «лицом» косметической компании Pharma.
В 13 лет Николаева попробовала себя в качестве журналистки: она давала советы начинающим моделям в рубриках «Кумиры», «Подиум» в популярной ростовской газете и в модном глянцевом журнале «За рубежом». Наталья до сих пор остается членом Союза журналистов России.
После окончания в 2003 году школы Николаева поступила в Ростовский государственный университет на факультет журналистики. Студенткой она приняла участие в конкурсе «Мисс Вселенная 2005 – Россия» и, как его, представляла страну на всемирном этапе, но не вошла в финальную десятку. Здесь сыграли свою роль и катастрофическая нехватка времени на подготовку, и отсутствие спонсорской помощи.
Наталья дебютировала в кино еще в 2005-м: специально для финалисток российского этапа «Мисс Вселенная» была написана сцена в телесериале «Солдаты». Кроме того, Николаева отметилась в проектах «Папа на все руки» (Алиса Иванова), «Достоевский» (Екатерина).
В 2010-м Наталья получила красный диплом ВГИК, а уже через год сыграла главную героиню телесериала «Вкус граната» Асю Рыбакову, воспитанную в детском доме сироту с необычной судьбой.
На сегодняшний день Николаева оставила модельный бизнес и с головой окунулась в кинематограф. В телевизионном фильме «Вангелия», премьера которого намечена на 2013 год, она исполняет роль знаменитой провидицы Ванга в юности.
Наталья знает английский и корейский языки, любит путешествовать. Ведет активный образ жизни, занимается спортом: особенно ее привлекают горные лыжи, сноуборд, фитнес, арабские танцы и верховая езда.
