Депутат Волгоградской областной думы V созыва. Член партии «Единая Россия».
Заместитель председателя комитетa по культуре, делам национальностей и казачества, вопросам общественных объединений, религиозных организаций и информационной политики.

Наталья Семенова родилась 2 августа 1962 года в городе Волгоград. В 1987 году получила диплом в Волгоградском государственном медицинском институте. Позднее защитила кандидатскую диссертацию по специальности «Кардиология».

Трудовую деятельность девушка начала непосредственно после окончания ВУЗа в медсанчасти ВПО «Каустик». С 1990 года Наталья Валерьевна возглавляла отделение хронического гемодиализа данного лечебного учреждения, одновременно являясь главным внештатным специалистом города.

С 1998 года Наталья Семенова перешла на работу в Волгоградский областной кардиологический центр заведующей отделением экстракорпоральной гемокоррекции. С 2000 года стала заместителем главного врача по медицинской части Волгоградского областного клинического кардиологического центра. 

В 2010 году назначена на должность главного врача ГБУЗ «Волгоградский областной клинический кардиологический центр». С 2013 года возглавила Отделенческую железнодорожную клиническую больницу на станции Волгоград-1 ОАО «РЖД».

Наталья Семенова 14 сентября 2014 года избрана депутатом Волгоградской областной думы V созыва. Входит в состав комиссии по вопросам Регламента и депутатской этики. Член Всероссийской политической партии «Единая Россия».

Удостоена звания Заслуженного врача Российской Федерации.