Наталия Орейро родилась 19 мая 1977 года в г. Монтевидео, Уругвай. Отец - Карлос Орейро, мать - Мабели Иглесиас, также у Наталии есть старшая сестра Адриана.

В возрасте 8 лет Наталия Орейро начала брать уроки пения и актерского мастерства. В 12 лет она впервые пошла на детский кастинг актеров. До 16 лет Наталия снялась в более чем 30 рекламных роликах, среди которых Coca-Cola, Pepsi, Johnson & Johnson, и многие другие.

В 14 лет Наталию Орейро выбрали среди десяти тысяч претендентов для сопровождения латиноамериканской певицы Ксуксы в гастрольном туре по Америке и работы с ней в телепрограммах.

Поскольку большая часть ее дохода уходила на дорогу от Монтевидео до Буэнос-Айреса, то в 17 лет Наталия переехала в Аргентину навсегда.

Вскоре Наталия получила роль в мыльной опере «Непокорное сердце». После нескольких ролей в других сериалах Наталию настигла удача – она получила главную роль в сериале «Богатые и знаменитые». После первого успеха на телевидении, Наталия быстро переместилась на большой экран, сыграв в фильме «Аргентинец в Нью-Йорке». Этот фильм оказался очень успешным и собрал приличную кассу в Аргентине, а саундтрек к нему стал хитом номер один и держался на вершинах хит-парадов в течение 3 месяцев. Крупнейшие рекорд-лейблы пытались подписать с Наталией контракт, и наконец она отдала предпочтение компании BMG.

На BMG Орейро и выпускает в 1998 году свой дебютный альбом Natalia Oreiro, который включал главную музыкальную тему нового сериала, в главной роли с Натальей Орейро – «Дикий Ангел». Рейтинги этой мыльной оперы в Аргентине были поистине невероятными. Сериал продали более чем 40 странам, и везде он становился хитом. Альбом Наталии признали дважды платиновым в Америке и Европе.

В 2000 году Наталия Орейро выпускает второй альбом Tu Veneno.

Во второй половине 2002 года Наталия Орейро возвращается на телевидение, снимаясь в сериале под названием Cachorra, который также стал одним из хитов на телевидении в Аргентине и был продан более чем 35 странам во всем мире.

В 2007 году на экраны вышла аргентинская драма режиссера Густаво Постигльоне La Peli, в которой Наталия сыграла одну из второстепенных ролей.

В 2008 Наталия заключает контракт с Dori Media Group и приступает к съёмкам сериала «Аманда О».

В 2010 году Наталия Орейро начала процедуру получения аргентинского гражданства (наряду с уругвайским и испанским).

9 сентября 2011 года было объявлено о том, что Наталия Орейро стала Послом доброй воли в регионе Ла-Платы, то есть в Аргентине и Уругвае.

В том же 2011 году с участием Орейро вышли две картины - «Моя первая свадьба» и «Подпольное детство», где она исполнила главные роли.

В 2013 году снялась в одном из эпизодов сериала «Только ты», а также сыграла главную роль в фильме «Ваколда».

Также в 2013 году Наталия выпустила сингл «Todos Me Miran».