Наталья Рогожкина родилась в 1974 году в Москве. Её отец, общественный деятель Сергей Рогожкин, работал в Болгарии, поэтому свои детские годы она провела в этой стране. Наташа готовилась поступать в медицинский институт, но в последний момент решилась поступить в театральный. Ее приняли в Школу-студия МХАТ, курсом руководила А. Б. Покровская. По окончании института Наталью взяли на работу в МХТ. В театре она играет в спектаклях: «Маленькие трагедии», «Платонов», «Профессия миссис Уоррен», «Привидения», «Моя дорогая Матильда», «Ундина», «Самое главное» и «Девушка Битлов».
Наталья с успехом снималась в кино. Особенно зрители могли её запомнить по сериалам «Марш Турецкого», «Дальнобойщики», «Инструктор».
Наталья замужем за актёром Андреем Паниным. Вместе с ним она снялась в проекте «Полный вперед!». У Натальи есть сыновья Александр и Пётр.
Наталья Рогожкина — заслуженная артистка РФ, лауреат премии «Чайка».