Natalia Tena es hija de padres españoles pero nacida en Londres (1 de noviembre de 1984) donde ha centrado toda su educación y gran parte carrera.
Su primer papel en el cine data de 2002, cuando interpretó a Ellie en Un niño grande, película protagonizada por Hugh Grant. A ese papel le siguieron otros como los de Mrs Henderson Presenta y El despertar del amor, ambas producciones de 2005.
En 2007 interpretó a Nymphadora Tonks en Harry Potter y la orden del Fénix, adaptación cinematográfica de la novela homónima de J.K. Rowlings. Repetiría papel en Harry Potter y el misterio del Príncipe (2009), y en las dos partes de Harry Potter y las reliquias de la muerte (2010 y 2011).
En 2011 coprotagonizó RockŽnŽLove, una comedia romántica sobre el mundo del rock.
Natalia es una actriz conocida a nivel internacional y disfruta de una gran popularidad gracias a sus papeles en la saga de Harry Potter y en la serie de culto de la HBO Juego de Tronos, en la que da vida a la salvaje Osha.
En 2012 participó en Bel Ami, historia de un seductor.
Actualmente Natalia combina su carrera como actriz, con otra de sus grandes pasiones: la música. Es vocalista de la banda británica Molotov Jukebox, donde además de cantar toca el acordeón.
Además de 10.000 KM, tiene pendientes de estreno SuperBob y 50 Kisses.