Выпускница факультета языка и литературы МГПИ (ныне – МПГУ). Российский лингвист, советник РАН, доктор филологических наук, профессор, академик РАН.
После смерти Сергея Ивановича Ожегова в 1964 году Наталия Юльевна работала над пополнением и редактированием одного из самых известных и популярных русских словарей — однотомного «Словаря русского языка». С 1991 года этот словарь выходит под авторством Ожегова и Шведовой.