Наталья Викторовна закончила Магнитогорский государственный педагогический институт по специальности «Учитель начальных классов». В 2012 году прошла переподготовку в Челябинском институте переподготовки и повышения квалификации работников системы образования по программе «Менеджмент в образовании».

Свою трудовую деятельность Наталья Сафонова начала в МОУ «СОШ №40» учителем начальных классов, затем работала методистом в МОУ ДПОПКПР «Городской методический центр». С сентября 2005 года работает в управлении образования администрации города, где была главным специалистом, затем начальником отдела организации общего образования. С четвертого июня исполняла обязанности начальником управления образования.