Родилась 28 сентября 1984 г. в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург). Среднюю школу окончила в Донецке Донецкой области Украины (ныне Донецкая Народная Республика РФ).
Училась в Международном Соломоновом университете в Киеве, в 2005 г. перевелась на юридический факультет Киевского национального экономического университета им. Вадима Гетьмана. Окончила вуз в 2006 г. по специальности "правовое регулирование экономики". С 2008 г. училась в аспирантуре Института государства и права им. Владимира Корецкого Национальной академии наук Украины, с 2012 г. – в Межрегиональной академии управления персоналом.
В 2006-2012 гг. работала в аппарате Верховной рады Украины, в т. ч. была помощником народного депутата Святослава Пискуна (экс-генпрокурор Украины).
После госпереворота на Украине в феврале 2014 г. население юго-восточных областей страны, в основном русскоязычное, отказалось поддерживать политику новых властей. Весной 2014 г. на территории Донецкой области была провозглашена Донецкая Народная Республика (ДНР).
Осенью 2014 г. Наталья Никанорова вернулась в Донецк.
В 2014-2016 гг. руководила управлением правового обеспечения аппарата Народного совета (парламента) ДНР.
С 2015 г. в качестве юриста принимала участие во встречах трехсторонней рабочей группы в рабочей подгруппе по политическим вопросам в Минске.
С 2016 по 2022 г. - министр иностранных дел ДНР. Была назначена указом главы Донецкой Народной Республики Дениса Пушилина 23 февраля 2016 г. После вхождения республики 30 сентября 2022 г. в состав РФ на правах субъекта Федерации продолжила руководить МИД ДНР. Исполняла полномочия до 20 декабря 2022 г.
Была постоянным полномочным представителем ДНР на переговорах Контактной группы в Минске.
20 декабря 2022 г. врио главы ДНР Денис Пушилин наделил Наталью Никанорову полномочиями члена Совета Федерации РФ (сенатора) - представителя от исполнительной власти Донецкой Народной Республики (вновь наделена полномочиями сенатора 23 сентября 2023 г.).