Советская и российская актриса. Наталья родилась 24 сентября 1946 года в Москве. В Алма-Ате поступила в хореографическую школу, оттуда была направлена в Академическое хореографическое училище при Большом театре, которое окончила в 1964 году. В том же году была приглашена сниматься в главной роли в фильме Андрея Михалкова-Кончаловского по роману Чингиза Айтматова "Первый учитель". За эту роль получила приз Венецианского кинофестиваля "Золотой кубок Вольпи" 1966 года за лучшую женскую роль. Аринбасарова поступила во ВГИК, училась в мастерской Сергея Герасимова и Тамары Макаровой. С 1971 года состоит в труппе Театра-студии киноактёра (ныне - Мастерская "12" Никиты Михалкова). В 1979 году ей было присвоено звание заслуженной артистки РСФСР, а в 1980 году она получила Государственную премию СССР за роль в фильме "Вкус хлеба" (1978)