Родилась 22 августа 1979 года в городе Бельцы, Республики Молдова, в семье музыкантов. С малых лет любила петь, росла с бабушкой и дедушкой на Севере Молдавии, в деревне которую окружали леса. Ее бабушка и дедушка пели в церковном хоре, а дед Никанор всячески поощрял ее и всегда повторял «дедушкина артистка», будучи уверенным, что она достигнет высот. Родители также привили ей любовь ко всему красивому и хорошему, особенно к музыке. Говорят, что тембр голоса она унаследовала от матери, она же всегда убеждала Наталью «никогда не отказываться от своей мечты». Первые уроки скрипки также преподали ей родители.

Когда Наталье Барбу было 7 лет, семья переехала жить в город Рыбницу, это пришлось на период Приднестровского конфликта, таким образом, она была вынуждена ходить в школу на другой берег Днестра в город Резина. А параллельно с Лицеем №1 в городе Резина (1986-1992) она окончила музыкальную школу в городе Рыбница, по классу скрипки.

Ее отец был художественным руководителем городского оркестра народной музыки в Рыбнице, (мама солисткой), но после интенсификации конфликта в Приднестровье их семья была вынуждена уехать, так они оказались в Кишиневе. Ее мама стала работать солисткой народной музыки в оркестре «Мугурел», а Наталья продолжила учебу в лицее им В. Гюго в Стэученах, муниципия Кишинёв − 1992-1994 гг. Стала участвовать в различных телевизионных шоу для детей, а в 14 лет получила Гран-при на конкурсе молодых скрипачей в Молдове.

На протяжении 1994-1998 годов учится в Национальном музыкальном колледже им. Штефана Няги в Кишиневе по классу скрипки. После окончания колледжа, начинает свою профессиональную деятельность в качестве скрипачки в Оркестре народной музыки «Мугурел». Также с 1999 года, учится в Академии музыки им. Г. Музическу по классу скрипки. В основном Наталия изучала классическую музыку, но, будучи дома и в моменты передышки, оставляла в сторонку скрипку и пела песни Марианн Кери и Уитней Хьюстон. В том же году – 1999, становится солисткой группы «Миллениум». Затем решает начать сольную карьеру в качестве исполнительницы эстрадной и народной музыки.

Наталия Барбу приняла участие во многих национальных и международных конкурсах:

• 1993 – 1 место на республиканском конкурсе молодых скрипачей (Кишинёв, Молдова),
• 1998 – 1 место на конкурсе исполнителей «Михаела Румчану» (Бузэу, Румыния),
• 1998 – Гран-при на конкурсе исполнителей „Mamaia ‘98” (Румыния),
• 1998 – Гран-при и приз фестиваля на конкурсе исполнителей „Берега Прута”, (Кишинёв, Молдова),
• 1999 – 2 место на международном конкурсе исполнителей «Море друзей» (Ялта, Украина),
• 1999 – международный конкурс исполнителей «Славянский Базар» (Витебск, Белоруссия),
• 1999 − Премия Международной федерации фестивальных организаций (Лос Анжелес),
• 1999 – 1 место – в составе группы «Миллениум» на международном конкурсе молодых талантов (Минск, Белоруссия),
• 2000 – 1 место на международном конкурсе исполнителей «Славянский Базар» (Киев, Украина),
• 2003 – приз «Moldstar», исполнительница и секс-символ года,
• 2004 – участница конкурса «Новая волна»,
• 2007 - 10 место на международном конкурсе Евровидение (Хельсинки).

В 2001 году Наталии Барбу было присвоено почетное звание «Заслуженный деятель искусств».

Дискография:
2001 – «Между вчера и сегодня»,
2003 – «Полет желаний»,
2009 – «Я – девушка на выданье»,
2009 – «Борьба – лучшее от Наталии Барбу».

Альбомы:
2001 – «Между вчера и сегодня»,
2003 – «Полет желаний».