Наталија Николајевна је била пето од седморо деце Гончарових. Најмлађа, ћерка Софија, рођена је и умрла у 1818. години. Наталиа је рођена у селу Кариан, Тамбовска област, породичном имању Загрјажских, на које су се Гончарови преселили током Наполеонове инвазије на Русију 1812. године. Наталија је детињство и младост провела у Москви и на имањима Јарополец (Московска губернија) и Полотњани Завод (Калушка губернија).