Наталия Ганина родилась в 1969 году в Москве. В 1992 году она окончила филологический факультет МГУ имени М. Ломоносова, отделение романо-германской филологии, а в 1997 году завершила аспирантуру того же факультета.
В 1997 году она получила степень кандидата филологических наук, в 2008 году - доктора филологических наук, в 2010 году стала доцентом. С 1997 года работает в МГУ: сначала преподавателем, затем старшим преподавателем, доцентом, а с 2013 года - профессором.
Научная работа Наталии Ганиной связана с германистикой, средневековыми немецкими и нидерландскими рукописями. Она автор более 180 научных работ и ряда открытий в этой области, состоит в научных обществах Великобритании и Германии.
Для изучающих немецкий язык она пишет пособия, рассчитанные на начинающих и школьников. В них разбираются базовая грамматика уровней A1-B1, артикли, падежи, части речи, глаголы и синтаксис; материал подан системно, с опорой на таблицы и схемы, поэтому подходит для самостоятельной работы и повторения.
С 1990 года публикует стихи в журналах и коллективных сборниках.