Estudió cerámica en la Escuela Industrial de Barcelona y sus primeras influencias artísticas están en esta disciplina. Más adelante se centra en el estudio del dibujo, la pintura y el grabado. Cuando decide dedicarse a la pintura, opta por dotar de un aspecto manual a sus creaciones, incorporando una técnica similar a la utilizada en sus cerámicas: la combinación de capas de esmaltes naturales con el aceite y pinturas acrílicas aplicadas con espátula.

Esta técnica mixta proporciona a su obra los colores, brillo y acabado característicos de la cerámica. La yuxtaposición de los materiales empleados le permite crear un contraste entre las zonas claras y opacas.

Natalia Villanueva pinta paisajes imaginarios, entornos inspirados en lo que siempre ha existido.

Su obra lleva al figurativo a una refinada representación. Libera el paisaje marino, dando mucha luz, contraste y textura a su obra. Su planteamiento es modernizar y revitalizar la tradición de la pintura náutica.

Villanueva utiliza la temática marinera para transmitir al espectador la sensación de libertad, fuerza y voluntad de vivir.