В 1987 г. окончила Челябинский государственный педагогический институт по специальности «учитель физики и астрономии средней школы», после чего преподавала в школе №63 г.Челябинска.
С 1994г. работала специалистом в Челябинском областном комитете по управлению госимуществом.
В 1996 г. окончила Уральскую академию государственной службы по специальности «юриспруденция». С 1996 по 1999гг. - ведущий специалист, главный специалист, начальник отдела Территориального агентства Федерального управления по делам о несостоятельности (банкротства).
До 2001 г. занимала должность заместителя руководителя Уральского межрегионального территориального органа Федеральной службы России по финансовому оздоровлению и банкротству.
2001-2004гг. - заместитель руководителя Территориального органа Федеральной службы России по финансовому оздоровлению и банкротству в Челябинской области. Позднее - начальник отдела Управления ФНС России по Челябинской области.
В 2005 г. назначена на должность начальника Управления жилищной политики Администрации г.Челябинска.
С апреля 2010г. - Первый заместитель Главы города, с июня 2010г. - Первый заместитель Главы Администрации города, с октября 2015г. - Первый заместитель Главы города Челябинска, 24 июня 2019г. назначена временно исполняющей полномочия Главы города Челябинска.
19 ноября 2019 года решением челябинских депутатов избрана Главой города Челябинска. 20 ноября 2019 года вступила в должность Главы города Челябинска.
В сентябре 2024 года депутаты городской думы Челябинска единогласно проголосовали за отставку мэра Натальи Котовой. Она переходит на работу сенатором в Совет Федерации.
Увлечения: путешествия, плавание, садоводство.