Наталья Фатеева — филолог, доктор филологических наук, поэтесса. В 1978 г. окончила филологический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова, отделение структурной и прикладной лингвистики.
Кандидатская диссертация (под фамилией Кожина) "Заглавие художественного произведения: структура, функции, типология" (на материале русской прозы XIX—XX веков) (1986). Докторская диссертация "Стих и проза как две формы существования поэтического идиостиля" (1996). Автор более 120 научных работ в области лингвистической поэтики, семиотики, исследований в области теории и истории поэтического языка. Среди них две индивидуальные монографии: "Контрапункт интертекстуальности, или Интертекст в мире текстов" (М., 2000) и "Поэт и проза. Книга о Пастернаке" (М., 2003). Организатор трех международных научных конференций в ИРЯ РАН по проблемам лингвистической поэтики: "Текст. Интертекст. Культура" (апрель 2001 года), "Поэтический язык рубежа XX—XXI веков и современные литературные стратегии" (май 2003 года), "Художественный текст как динамическая система" (май 2005 года).
Руководитель постоянного научного семинара "Проблемы поэтического языка" в Институте русского языка им. В. В. Виноградова РАН. Руководитель Научного центра междисциплинарных исследований художественного текста.