Народилася 6 травня 1983 року.
Працювала у банку Аваль.
З 2017 року працювала в пресслужбі Херсонської ОДА.
У 2019 році Наталія Дзюба стала директоркою департаменту з питань внутрішньої та інформаційної політики Херсонської ОДА.
У 2020 році Дзюба обралась депутаткою Херсонської районної ради від партії “Слуга Народу”. Є головою комісії з питань управління об’єктами комунальної власності.
У тому ж році стала радницею голови облради Олександра Самойленка і його прессекретаркою.
У серпні 2022 року потрапила в ДТП у Львові та втікла з місця події.