Наталия в Сборной команде Российской Федерации по художественной гимнастике с 1993 года. За период своей карьеры Наталия завоевала множество титулов, наград и призов на различных чемпионатах и первенствах по художественной гимнастике. Среди наиболее выдающихся достижений Наталии можно выделить чемпионат мира в Берлине 1997 года, когда Наталия завоевала сразу 5 медалей, две из которых серебряные, в том числе одна завоевана в многоборье, а другая за упражнение с лентой, две бронзовых-за упражнения со скакалкой и булавами и одна золотая-за упражнение с обручем, в котором она обошла ближайшую соперницу-Елену Витриченко, получив 10 баллов за исполнение и технические элементы. Впервые на международном старте Наталья проявила себя в 1995 году на чемпионате мира в Вене 1995 года, тогда юная гимнастка заняла 6 позиции в упражнениях со скакалкой и булавами.