Наталья Ищенко родилась 8 апреля 1986 года в городе Смоленске, но вскоре семья Натальи переехала в прибалтийский Калининград. Когда девочке исполнилось пять лет, родители отвели ее сразу в две секции спортивного комплекса «Юность» — секцию синхронного плавания и художественной гимнастики. Но совмещать занятия юной Наташе стало трудно, и она выбрала синхронное плавание.

Почти десять лет девушка работала под руководством знаменитых калининградских тренеров: С.Устюговой, Л.Мизиной и Л.Степанович. Все они внесли определенный вклад в дальнейшие успехи Натальи. Степанович и Мизиной спортсменка благодарна за техническую подготовку, Устюговой за уникальную хореографию. В возрасте четырнадцати лет Наталья переехала в Москву и стала тренироваться в знаменитом Олимпийском центре водного спорта.

В рамках подготовки к чемпионату Европы Наталья Ищенко и остальные члены сборной России приняли участие в открытом чемпионате России. В этих соревнованиях спортсменка выиграла две высшие награды в произвольной и групповой программе.

На чемпионате Европы 2006 года в Будапеште Наталья Ищенко приняла участие в трех видах программы из четырех. И в течение суток стала трехкратной чемпионкой Европы.

После триумфальной победы на чемпионате спортсменка повторяет свой успех на Кубке мира в Иокогаме, завоевав три золотые медали — в составе группы, комбинации и соло.

Сезон 2007 года Наталья начала с открытого Кубка России, где она пополнила свою коллекцию еще одной золотой медалью — в сольной программе. Затем последовал чемпионат мира по водным видам спорта в Мельбурне, где Наталья завоевала пять наград — четыре золотых и одну серебряную.

На олимпиаде 2008 года в Пекине в составе группы спортсменка выиграла еще одну золотую медаль.

Яркий старт сезона 2009 года начался в Риме, на чемпионате мира. В блестяще исполненных сольных выступлениях, в составе группы и программой выступления в дуэте, Наталья завоевала четыре высшие награды.

Участие Натальи в Чемпионате Европы 2010 года в Будапеште ознаменовалось получением еще четырех золотых наград.

Чемпионат Мира 2011 года в Шанхае стал для Натальи Ищенко триумфальным. Шесть золотых медалей в сольных выступлениях, в составе группы, в дуэте, комбинации. Следует заметить, что сборная России выиграла все семь наград высшей пробы чемпионата мира в Шанхае. На сегодняшний день Наталья Ищенко является шестнадцатикратной чемпионкой мира и семикратной Европы, абсолютной чемпионкой Европы 2010 года и первой синхронисткой в истории чемпионатов Европы, которой удалось выиграть все четыре вида.