Родилась 3 июля в Ленинграде. В 1965г. окончила ЛГИТИМиК (курс Б.В. Зона) и практически сразу была принята в труппы Ленинградского Большого Драматического театра, где сыграла главные роли практически во всех спектаклях Георгия Товстоногова второй половины 1960-х – 1970-х годов. Также сотрудничала с режиссерами Эрвином Аскером и Юрием Аксеновым. С 1979 г. Наталья Тенякова – актриса Театра Моссовета, где играла в спектаклях Алексея Казанцева, Камы Гинкаса, Бориса Щедрина, Павла Хомского. С 1988 года – в труппе Московского Художественного театра, где работала с Олегом Ефремовым, Адольфом Шапиро, Романом Козаком, Кириллом Серебренниковым и многими другими. С 1974г. актриса сотрудничает с режиссером Сергеем Юрским, играя главные роли во всех его постановках. За исполнение роли Лавьей в его спектакле «Стулья» была удостоена Национальной театральной премии «Золотая Маска».

Как приглашенная актриса участвовала в спектаклях театра Вахтангова, театра Ермоловой, «Школы современной пьесы», театра Модерн.

Снималась в фильмах: «Зеленая карета», «Старшая сестра», «Наши знакомые», «Любовь и голуби», «Дядюшкин сон» и других.

В Театре Олега Табакова дебютировала в 2012 г., сыграв роль Натальи Гавриловны Судаковой в спектакле К. Богомолова «Год, когда я не родился» по пьесе В.С. Розова «Гнездо глухаря».