Регалии: Заслуженный мастер спорта; серебряный призер Олимпийских игр (2004); чемпионка мира (2006); 2-кратный бронзовый призер чемпионатов мира (1998, 2002); 2-кратная чемпионка Европы (1997, 1999); 2-кратный бронзовый призер чемпионатов Европы (2005, 2007); 3-кратная победительница турниров Гран-при (1997, 1999, 2002); 4-кратный серебряный призер турниров Гран-при (1998, 2003, 2006, 2009); серебряный призер Кубка мира (1999); победительница (1997) и серебряный призер (2001) Всемирного Кубка чемпионов; 4-кратная чемпионка России (2002/03, 2003/04, 2007/08, 2008/09), 5-кратный серебряный (1997/98, 1998/99, 1999/00, 2001/02, 2005/06) и 4-кратный бронзовый (1994/95, 1995/96, 1996/97, 2000/01) призер чемпионатов России; 2-кратная обладательница Кубка России (2006, 2007); победительница молодежного первенства мира (1997); победительница юниорского первенства Европы (1995).
Родилась 6 февраля 1979 года в Красноярске (Россия).
Наталья Сафронова начала заниматься в волейболом в 8-летнем возрасте в родном Красноярске, но уже через три года на детских соревнованиях в Екатеринбурге на нее обратили внимание тренеры «Уралочки» и пригласили в свою школу.
В 15 лет Наталья была уже игроком дублирующего состава знаменитого клуба, выступала на позиции доигровщика. Вскоре была включена в юношескую сборную России, а за главную команду страны начала играть в 1997 году, выиграв вместе с командой в том сезоне турнир Гран-при, Всемирный Кубок чемпионов и чемпионат Европы.
На Играх-2004 в Афинах Сафронова завоевала серебряную медаль, хотя не провела на площадке ни одной минуты. Как потом выяснилось, Наталья собиралась после Олимпиады покинуть «Уралочку», которую возглавляли тренеры сборной. Они не хотели отпускать одного из лидеров своей команды, и на этой почве возник конфликт.
В 2005 году при новом главном тренере итальянце Джованни Капраре Сафронова стала капитаном сборной. Однако на Олимпиаду-2008 в Пекине она не попала из-за затянувшейся тяжбы между клубами «Заречье-Одинцово» и «Динамо», которая возникла из-за перехода Сафроновой из одной команды в другую.
3 декабря 2009 года Наталья Сафронова во время тренировки потеряла сознание. В течение 18 дней спортсменка находилась в коме.
Врачи диагностировали инсульт, для лечения и восстановления Наталью направили в клинику в Кельн, где она пробыла почти полтора года. В это время волейболистки сборной неоднократно устраивали аукционы, все средства от которых переводили в фонд помощи Натальи Сафроновой, а после победы на чемпионате мира-2010 в Японии сборная объявила, что посвящает победу своему бывшему капитану.