Родилась 21 октября 1955 года в селе Язво Лядского района Псковской области, куда родители приехали поднимать сельское хозяйство: отец был председателем сельсовета, мать — учительницей начальных классов. Школу закончила в Болгарии, где отец находился в командировке на Кремиковском металлургическом комбинате.
После школы переехала в Коммунарск (ныне Алчевск), где в 1978 году закончила Коммунарский горно-металлургический институт по специальности «экономика и организация строительства»; в 1978—1980 годах работала техником по труду лаборатории научной организации труда, затем экономистом планово-экономического отдела управления капитального строительства Коммунарского металлургического завода.
В 1980 году переехала в Новый Уренгой. В 1980—1994 годах работала в горисполкоме (с 1992 года — городской администрации): старший экономист (1980—1988), заместитель председателя горисполкома, председатель городской плановой комиссии (1988—1992), 1-й заместитель главы администрации города (1992—1994). В 1994—2000 годах — глава администрации (с 1997 — мэр) Нового Уренгоя.
В сентябре 2000 — декабре 2001 года — первый заместитель губернатора Ямало-Ненецкого автономного округа Юрия Неёлова). В 2000—2002 годах представляла РФ в Конгрессе местных и региональных властей Европы, была заместителем председателя комитета по устойчивому развитию палаты местных властей.
Одновременно занималась преподавательской деятельностью, став в 1999 году доцентом кафедры социального менеджмента Ямальского нефтегазового института (филиала) Тюменского государственного нефтегазового университета. Член редакционного совета Агентства нефтегазовой информации.
Баллотировалась в Государственную Думу:
Входила во фракции: «Отечество — Единая Россия» (2002—2003), «Единая Россия» (2003—2007, 2007—2010).
В 2002—2003 — член Комитета по труду и социальной политике. В 2003—2007 и в 2007—2010 года — председатель Комитета по природным ресурсам и природопользованию.
В 2006 году Государственной Думой был принят Лесной кодекс РФ, одобренный руководимым Комаровой Комитетом. Главным разработчиком кодекса было Минэкономразвития, однако «Гринпис России» считает, что фактически кодекс стал результатом проекта «Российский лес» партии «Единая Россия», координатором которого была Комарова, и называет Комарову «главным творцом» кодекса.
По мнению разработчиков и лесопромышленников кодекс должен был увеличить эффективность лесопользования и инвестиции в отрасль. Некоторые специалисты считают, что принятие кодекса, в соответствии с которым была ликвидирована государственная лесная охрана, а ответственными за содержание лесов стали арендаторы и региональные власти, резко увеличило ущерб от лесных пожаров лета 2010 года (о росте опасности массовых лесных пожаров ещё в 2008 году предупреждали эксперты из Института прикладной математики имени Келдыша).
В 2009 году Комарова была одним из авторов поправок в Лесной и Земельный кодексы РФ, которые были оценены корреспондентом «Новой газеты» как исключающие понятие лесопарка и разрешающие неограниченный перевод земель лесопарков, защитных лесов и зелёных зон в «земли иных категорий», на которых разрешена застройка. Эти поправки были внесены уже после принятия законопроекта в первом чтении, и экологи обратили на них внимание, когда законопроект попал на подпись к президенту. Сама Комарова комментировала эти поправки так: предложенный подход «позволит соблюсти баланс между необходимостью развития территорий, транспортной, энергетической и иных инфраструктур, интересами хозяйствующих субъектов и природоохранными требованиями».
8 февраля 2010 года кандидатура Н. В. Комаровой внесена президентом РФ в Законодательное собрание Ханты-Мансийского автономного округа — Югры для наделения полномочиями губернатора округа. Её соперниками в списке кандидатов, представленных партией «Единая Россия» на рассмотрение президенту, были действующий губернатор Александр Филипенко, вице-губернатор Тюменской области Сергей Сарычев и депутат Государственной Думы РФ Владимир Асеев. Депутаты Окружной думы единогласно проголосовали за наделение Комаровой полномочиями губернатора; инаугурация состоялась 1 марта 2010 года.
Замужем, имеет двух дочерей.