Первый сценический опыт получила в роли Хелены в шекспировском «Сне в летнюю ночь» и в роли Офелии в «Гамлете».
Дочь именитых родителей — режиссёра Тони Ричардсона и актрисы Ванессы Редгрейв.
Была названа в честь главной героини романа Л. Н. Толстого «Война и Мир» — Наташи Ростовой.
Она была внучкой актёра сэра Майкла Редгрейва и актрисы Рэйчел Кемпсон, рядом с которой и похоронена.
За два дня до смерти 45-летняя Ричардсон получила травму головы, упав во время катания на лыжах на канадском курорте в Квебеке. Когда Наташу госпитализировали в Нью-Йорк, врачи констатировали смерть мозга. Семья приняла решение отключить актрису от аппарата по поддержанию жизнедеятельности, в результате чего 18 марта 2009 Наташа Ричардсон скончалась.