Российский актер театра и кино. Служит в Московском государственном театре «Ленком».
Наталья Омельченко родилась 16 декабря 1983 года в городе Москва. В 2004 году окончила Театральный институт имени Бориса Щукина. В том же году принята в труппу Московского государственного театра «Ленком». Также сотрудничает с Театром «Центр драматургии и режиссуры» А. Казанцева, М. Рощина.
На сцену своего театра Омельченко выходит в постановках «Королевские игры», «Юнона и Авось», «Безумный день, или Женитьба Фигаро», «Пролетая над гнездом кукушки», «Ва-банк».
В 2007 году Наталья Омельченко дебютировала в короткометражном кино «Юнгфрау», где сыграла продавщицу. Затем снялась в телесериале «Закон и порядок: Преступный умысел -2», «Цыганочка с выходом», «Тайны любви», «Метод Фрейда». Широкая зрительская аудитория знает ее по роли царевны Евдокии в исторической киноленте «Раскол».
В 2019 году Наталья Сергеевна сыграла в фильме Валерия Тодоровского «Одесса», который вышел в широкий прокат 5 сентября.
Театральные работы Натальи Омельченко
Королевские игры / Экономка, Джейн Сеймур (реж. - М. Захаров)
Город миллионеров / Диана (реж. - М. Захаров)
Ва-банк
Юнона и Авось
Безумный день, или Женитьба Фигаро (П.-О. Бомарше)
Шут балакирев
Пролетая над гнездом кукушки (реж. - А. Морфов)
Плач палача / Подруга Эвридики
Loveц / Беатриса (ЦДР п/р А. Казанцева, М. Рощина)
Фильмография Натальи Омельченко
Юнгфрау
Закон и порядок: Преступный умысел -2
Цыганочка с выходом
Райский уголок
Тайны любви
Раскол
Метод Фрейда
Репетиции
Любимцы
Одесса
Под прикрытием