Va estudiar ceràmica i a l’Escola Industrial de Barcelona i les seves primeres influències artístiques són en aquesta disciplina. Més endavant se centra en l’estudi del dibuix,  la pintura i el gravat. Quan decideix dedicar-se a la pintura, opta per dotar d’un aspecte manual a les seves creacions, incorporant una tècnica similar a la utilitzada en les seves ceràmiques: la combinació de capes de d’esmalts naturals amb l’oli i pintures acríliques aplicades amb espàtula.

Aquesta tècnica mixta proporciona a la seva obra els colors, la brillantor i l’acabat característics de la ceràmica. La juxtaposició dels materials emprats li permet crear un contrast entre les zones clares i opaques.

Natalia Villanueva pinta paisatges imaginaris, entorns inspirats en el que sempre ha existit.

La seva obra porta el figuratiu a una refinada representació. Allibera el paisatge marí, donant molta llum, contrast i textura a la seva obra. El seu plantejament és modernitzar i revitalitzar la tradició de la pintura nàutica.

Villanueva utilitza la temàtica marinera per transmetre a l’espectador la sensació de llibertat, força i voluntat de viure.