В 1991 году закончила Ростовский ордена Дружбы народов медицинский институт. Тема докторской диссертации «Рожа: программа оптимизации диагностики и лечения, фармако-экономический анализ».
С 2006 по 2008 г. Наталья Юрьевна являлась консультантом проекта ВОЗ в России по пандемическому гриппу, с 2007 г. — эксперт Европейского бюро ВОЗ (Департамент по предупреждению и ответным действиям в случаях вспышек инфекционных заболеваний). С сентября 2011 г. по август 2012 г. являлась сотрудником ООН, работая в Российском представительстве ВОЗ координатором проекта «Изменение климата и здоровье».
Профессор Пшеничная соавтор руководства ВОЗ «План подготовки к пандемии и ответным действиям (2009), 2-х рекомендаций ВОЗ по ближневосточному респираторному коронавирусному синдрому (2013), а также международного справочного руководства «Географический гид по инфекционным болезням».
С 2004 г. Наталья Юрьевна является модератором программы по глобальному мониторингу инфекционных болезней при Международном обществе специалистов по инфекционным заболеваниям.
Сфера научных интересов: патогенетические и вопросы терапии гриппа, стрептококковых инфекций, хронических вирусных гепатитов.
Автор 205 печатных работ и 4 патентов на изобретения.
