Наталья Ивановна Воронина родилась 2 октября 1941 года в Саранске. Ее отец – Иван Дмитриевич Воронин – является основоположником современного краеведения в Мордовии. Н.И. Воронина достойно продолжает исследовательское дело, начатое ее отцом.
В 1966 году она закончила обучение на фортепианном факультете Саратовской государственной консерватории им. Л.В. Собинова, работая преподавателем Саранского музыкального училища. В 1978 году ей было присвоено звание Заслуженного учителя школы МАССР.
С 1979 года перешла в Мордовский госуниверситет им. Н.П. Огарева. В том же году, в Москве, защитила кандидатскую диссертацию по искусствоведению. Работала старшим преподавателем. В 1985 году ей было присвоено ученое звание доцента, и она возглавила кафедру эстетики, которая в 1986 году была переименована в кафедру эстетики, теории и истории культуры, а в 1992 году – в кафедру культурологии.
Докторскую диссертацию по философии «Становление проблематики философии музыки в русском общественном сознании середины XIX века» Н.И. Воронина защитила в Екатеринбурге в 1992 году. В 1994 году ей было присвоено ученое звание – профессор. В том же году она стала действительным членом Российской академии социальных и гуманитарных наук. С 1995 года Наталья Ивановна – член Международной ассоциации эстетиков. Начиная с 1997 года, Н.И. Воронина является Председателем диссертационного совета при Мордовском госуниверситете имени Н.П. Огарева по специальности «Теория и история культуры».
1990-е годы в биографии Н.И. Ворониной отмечены еще и тем, что она стала разрабатывать совершенно новое направление в философии культуры – «провинциальность». Наталья Ивановна выделила природу, типологию феномены этого понятия, ввела категории: «фольклорное мировоззрение», «махровый провинциализм» и др. В 1999 году вышла в свет ее книга «Уникальные ценности провинциальной культуры». Несколько позже исследование было расширено в книгах «Лики провинциальной культуры» (2005, 2006).
С 2000 года, по инициативе Н.И. Ворониной, стал выходить ежегодник «Феникс». Наталья Ивановна является главным редактором этого кафедрального научного издания.
В 2002 году ей было присвоено звание Заслуженного деятеля науки Российской Федерации. С 2003 года она является членом экспертных советов Российского гуманитарного научного фонда и Российского научного фонда, Сопредседателем Совета по культуре при Главе Республики Мордовия. В 2004 году Н.И. Воронина стала стипендиатом Российской академии наук.
С 2005 года она – член представительства Отделения общественных наук Российской академии наук в Республике Мордовия. В 2007 году ее избрали членом научной коллегии Российского научно-образовательного культурологического общества.
В 2010 году возглавляемая ею кафедра получила новое название – кафедра культурологи, этнокультуры и театрального искусства. Сфера деятельности кафедры расширилась тематически, наполнив новой глубиной исследовательскую деятельность ученых университета.
Н.И. Воронина имеет немало высоких наград: орден Славы III степени и орден «За веру и верность» (2011). Ей была вручена медаль «За доблестный труд» (1970). За достижения в области искусства и культуры она становилась лауреатом Государственной премии Республики Мордовия (2005, 2006 гг.), лауреатом премии Главы Республики Мордовия (2008). Н.И. Воронина была также награждена Почетными грамотами Главы Республики Мордовия (2000, 2003), Государственного собрания Республики Мордовия (2006). Имеет благодарности Главы Республики Мордовия (2001, 2003, 2005).
Область научных интересов Н.И. Ворониной: проблемы философии культуры, искусства и музыки, провинциальной культуры, непрофессионального дискурса в профессиональном искусстве.
Особая заслуга ее состоит в том, что она ввела в научный оборот новые материалы из архивов В.П. Боткина, Н.П. Огарева, А.И. Полежаева, В.С. Серовой, Н.В. Станкевича, И.М. Яушева и др., создала серию книг о творческих личностях Республики Мордовия: об М.Н. Антоновой, И.Д. Воронине, Л.И. Кожевниковой и др. Н.И. Воронина является одним из инициаторов и организатором международных Бахтинских, Воронинских, Огаревских, Яушевских и Эрьзинских научных чтений в Саранске.
Наталья Ивановна известна как основатель и руководитель научной школы по культурологии в России. Возглавляемая ею кафедра стала истинной кузницей научных кадров республики: Н.И. Воронина подготовила более двадцати докторов и свыше семидесяти кандидатов наук.
Н.И. Воронина продолжает активно исследовать историю мордовской культуры, посвятив этой теме немало книг, монографий, учебников и более 360 научных и учебно-методических статей.