В 1978 г. закончила Коммунарский Горно-Металлургический институт, инженерно-экономический факультет по специальности «экономика и организация строительства» с присвоением квалификации — инженер-экономист. Трудовую деятельность начала в 1978 году на Коммунарском металлургическом заводе в должности техника по труду лаборатории научной организации труда, затем экономиста планово-экономического отдела УКСа. В 1988 г. становится председателем городской плановой комиссии, затем — заместителем председателя горисполкома, депутатом Городского Совета, а в 1992 г. — первым заместителем главы администрации г. Новый Уренгой. В 1994 г. Наталью Комарову назначают главой администрации города. В этом же году избирают депутатом Государственной Думы Ямало-Ненецкого автономного округа и депутатом Городского Собрания г. Новый Уренгой. 16 марта 1997 года Наталья Комарова уже по результатам выборов продолжила работу главой муниципального образования г. Новый Уренгой вплоть до октября 2000 года. С октября 2000 г. по декабрь 2001 г. Наталья Комарова работает первым заместителем Губернатора Ямало-Ненецкого автономного округа, возглавляя Экономический Совет округа. В декабре 2001 г. Наталья Комарова избрана депутатом Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации по Ямало-Ненецкому автономному избирательному округу. С 2004 по 2007 гг. возглавляет Комитет по природным ресурсам и природопользованию Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации. В декабре 2007 года в третий раз избирается депутатом Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации. В Государственной Думе V созыва продолжает возглавлять Комитет по природным ресурсам, природопользованию и экологии. 8 февраля 2010 г. Президент России Дмитрий Медведев внес на рассмотрение депутатов Думы Ханты-Мансийского автономного округа кандидатуру Натальи Комаровой на должность Губернатора Ханты-Мансийского автономного округа-Югры. На внеочередном заседании 15 февраля депутаты единогласно высказались в поддержку ее кандидатуры. 1 марта 2010 г. вступила в должность Губернатора Ханты-Мансийского автономного округа-Югры. 27 февраля 2015 г. Указом Президента Российской Федерации Наталья Комарова назначена временно исполняющей обязанности Губернатора Ханты-Мансийского автономного округа — Югры.
13 сентября 2015 года по итогам голосования депутатов Думы Ханты-Мансийского автономного округа — Югры вступила в должность Губернатора Ханты-Мансийского автономного округа — Югры. 13 сентября 2020 года Дума Ханты-Мансийского автономного округа — Югры большинством голосов избрала Наталью Комарову Губернатором Ханты-Мансийского автономного округа — Югры на новый пятилетний срок.
