Наталья Дворецкая родилась 25 августа 1984 года в Челябинске. В детстве переехала в Германию, где изучала три языка. В 2012 году окончила Театральный институт им. Щукина. С 2007 года работает в Театре им. Пушкина, сыграв роли в спектаклях «Горе от ума» и «Цыганах». Дебютировала в кино в 2008 году в фильме «Замёрзшие души», а прорывом стала главная роль в фильме «Ясмин» (2013). Также снималась в сериалах «Невский», «След Пираньи», «Лесник» и «Карпов».
Наталья ведёт автомобильные и профессионально-развивающие телепрограммы, замужем, увлекается путешествиями и фотографией. В социальных сетях, таких как Instagram и VK, делится подробностями личной жизни.