Наталья Николаевна Кустинская родилась 5 апреля 1938 года в Москве в артистической семье: отец – куплетист-чечеточник, мать – певица. Наталья получила музыкальное образование – окончила музыкальную школу при училище им. Гнесиных по классу рояля.

После окончания школы одновременно прошла по конкурсу сразу в два театральных ВУЗа – Московское высшее театральное училище имени Б. В. Щукина и во ВГИК.

В 1959 году, учась на первом курсе ВГИКа, дебютировала в кино, сыграв небольшую роль в фильме «Хождение по мукам. Хмурое утро». За время учебы снялась еще в нескольких фильмах. В 1961 году она окончила ВГИК.

Съемки в фильме «Три плюс два» в роли Наташи в 1963 году принесли Наталье Кустинской популярность и любовь зрителей. Съемки в многосерийной киноэпопее «Вечный зов» в 1973-1983 годах позволили Наталье Кустинской раскрыть свой талант драматической актрисы.

Последней ее работой в кино стал фильм «Светик», снятый в 1989 году. В 1999 году актрисе присвоено звание Заслуженной артистки России.

Наталья Кустинская считалась одной из самых красивых советских киноактрис 60-80-х годов 20 века. Она трижды была замужем. Первый муж – кинорежиссёр Юрий Чулюкин, второй – дипломат Олег Волков, третий – летчик-космонавт СССР, Герой Советского Союза Борис Егоров.