Наталья Чернявская родилась 13 июня 1967 года в городе Санкт-Петербург. После окончания школы приехала в Москву и поступила в институт легкой промышленности, чтобы стать художником-модельером.
В вузе два месяца, а затем подала документы на актерский факультет Российской академии театрального искусства и успешно выдержала вступительные испытания и была зачислена на курс А.Бородина.
После окончания обучения, в 1993 году, получила приглашение в труппу Российского академического Молодежного театра, в котором служит по сей день. В период с 1997 по 2004 год работала на «Метео-ТВ» - вела прогноз погоды на телеканалах ТВЦ, ОРТ, ТВ-6 и НТВ.
Кинодебют актрисы состоялся в небольшой роле в сериале «Мелочи жизни», после чего последовал целый ряд ролей в сериалах, таких как «Александровский сад», «И все-таки я люблю...», «Цыганки», «Райские яблочки» и другие.
В 2013 году Наталья сыграла главную роль в мини-сериале «Человеческий фактор». В 2014 году одну из основных ролей в сериале «Красивая жизнь», вышедшем на телеканале «Россия».