Наталия Клёмина родилась 16 июня 1948 года. Она является советским и российским художником-постановщиком, удостоенным звания Заслуженного художника Российской Федерации. Клёмина состоит в Союзе художников и Союзе театральных деятелей России. В 1968 году она окончила Алма-Атинское театрально-художественное училище, а в 1973 году завершила обучение в ЛГИТМиКе. Свою профессиональную карьеру Клёмина начала в Приморском краевом театре драмы во Владивостоке, где работала с 1973 по 1976 годы. С 1976 года она продолжила свою деятельность в Новосибирском ТЮЗе, который ныне известен как Новосибирский молодёжный театр «Глобус». С 1979 по 1984 год Клёмина занимала должность главного художника в новосибирском театре драмы «Красный факел». В период с 1984 по 1989 год она проходила стажировку и работала в мастерской народного художника России М. Китая в Пушкинском (Александринском) театре. С 1989 года Наталия Клёмина является главным художником Санкт-Петербургского детского музыкального театра «Зазеркалье».