از کودکی شعر می‌سرود، اما بعد به داستان‌نویسی روی آورد. پس از تحصیلات دبیرستان، وارد دانشکده ادبیات شد اما چندی بعد، آن را نیمه‌تمام گذاشت. در سال 1938 با «لئونه گینزبورگ» روزنامه‌نگار سیاسی، مقاله‌نویس، مترجم روسی‌الاصل و از بنیانگذاران انتشارات «اینائودی» ازدواج کرد و نام خانوادگی گینزبورگ را از او به یادگار گرفت.
لئونه به عنوان روشنفکر و مبارز ضدفاشیسم، تاثیری به‌سزا در شخصیت سیاسی، اجتماعی و فرهنگی ناتالیا ایفا کرد.گینزبورگ با شروع جنگ جهانی دوم، به همراه شوهر، به «ابروتز» تبعید شد که بخشی از خاطرات این دوره در داستان کوتاه «زمستان در ابروتز» نقش بسته است. گینزبورگ در سال 1942 نخستین کتاب خود را تحت عنوان «جاده ای که به شهر می‌رود» منتشر کرد و به دلیل محبوس بودن اکثر اعضای خانواده، نام مستعار «الساندراتور نیمپارته» را مورد استفاده قرار داد.
تبعید در سال 1944 به پایان رسید، اما فعالیت جدید لئوونه موجب حبس دوباره او شد و در زندان «رجیناچلی» جان خود را از دست داد. ناتالیا در سال 1952 با «گابریل بالدینی» استاد زبان انگلیسی در دانشگاه رم ازدواج کرد، اما همواره عشق به لئونه در سینه او جاودانه باقی ماند.
این نویسنده که مدت‌ها مورد بی مهری منتقدین قرار داشت، در سال 1963 با نگارش «الفبای خانوادگی» و کسب جایزه «استره‌گا» نظر آنان را متوجه خود ساخت. الفبای خانوادگی، شرحی از ظهور و سقوط فاشیسم است که همچون دیگر آثارناتالیا از واقعیت روزمره زندگی خود و اطرافیانش بهره می‌گیرد. او در سال 1966 از همسر دومش جدا شد. در سال 1973 با رمان «میلکه عزیز» که داستان آن از طریق مراسلات فرزند و مادر پی‌گیری می‌شود، به موفقیت تازه‌ای دست یافت.
این طرح در داستان «شهر و خانه» نیز مورد استفاده قرار گرفته است. گینزبورگ در آخرین اثر خود به نام «سه رنا کروز» به شرح مستند ماجرای کودکی فیلیپینی می‌پردازد که توسط زوجی ایتالیایی به فرزندخواندگی پذیرفته می‌شود.
در آثار گینز بورگ، موضوعات، روابط و شخصیت‌ها غالبا به یکدیگر شبیه‌اند و همه آنها از زبان زنی جوان که راوی وقایع پیرامون خود است روایت می‌شود. اما در داستان «تمام دیروزهای ما» از شیوه سوم شخص بهره برده است. این راویان، بسیار کم‌گویند و از تحلیل خود یا واقعیت‌های اطراف خود می‌پرهیزند و فقط به بازگفتن حوادث به طریقی پی در پی بسنده می‌کنند.
گینزبورگ نویسنده‌ای‌ست گرچه متاثر از پاوزه اما با نثری ساده و صریح و گهگاه با لحنی حزن‌انگیز که خواننده را از طریق توصیف وقایع روزمره – که گاه بسیار عادی و بی‌اهمیت می‌نمایند – به آن سوی حقایق تلخ و گزش‌های دلهره‌آور می‌کشاند؛ گویی در برابر آیینه‌ای نشسته تا از ورای نوشتار برتافته از کلمات عادی و گاهی با تکرار جملات و کلمات و جابه‌جایی دستور نگارش، تصویری غبارآلود را از آن سوی زمان، به سطح جیوه‌ای شفاف این سوی آیینه بکشاند.
گینزبورگ معتقد است که تنها گرما و روشنی‌ای که از وجود دیگران به جهان تنهایی انسان راه می‌یابد، از طریق روزنه‌هایی است که خاطره‌ها در آن ایجاد کنند؛ خاطرات گذشته‌ای که صادقانه طی شده و ساده و صریح بیان می‌شود، هرچند فراموشی بخشی از آن، اجتناب‌ناپذیر است.
نثر او نیزهمین سادگی و صراحت بیان را بازمی‌تاباند و دنیای وقایع عادی است؛ شادی، تولد، اندوه و مرگ، فضای خانه یا وقایعی آشنا که به‌طور مجرد ارزشی ندارند اما ترکیب آنها با هم تاریخ و خاطره‌ای را می‌سازد که ایتالیای قرن بیستم نام دارد.
ناتالی گینز بورگ سرانجام در سال 1991 در شهر رم ایتالیا از دنیا رفت.