Nataliia Medzhybovska studierte an der Nationalen Wirtschaftsuniversität Odessa (Ukraine) mit den Schwerpunkten Wirtschaft und Industrieplanung.
Danach arbeitete als Ingenieurin in der Abteilung für mathematische Modellierung von Produktions-, Wirtschafts- und Ökosystemen der Odessaer Niederlassung des Instituts für Wirtschaftswissenschaften der Akademie der Wissenschaften der Ukrainischen SSR (1988-1990) und als Software-Ingenieurin des Forschungs- und Produktionsunternehmens "Compinform" (1991).
Im Jahr 1996 schloss sie das Postgraduiertenprogramm der Nationalen Wirtschaftsuniversität Odessa ab und erhielt den Grad eines Kandidaten der Wirtschaftswissenschaften im Fachgebiet "Management". Seit 1996 ist sie Dozentin, seit 1998 außerordentliche Professorin der Abteilung für Informatik und Informationssysteme in der Wirtschaft, seit 2006 außerordentliche Professorin und seit 2013 Professorin der Abteilung für Wirtschaftskybernetik und Informationstechnologien der Nationalen Wirtschaftsuniversität Odessa.
Im Jahr 2001 wurde ihr der akademische Titel eines Associate Professors verliehen.
Im Jahr 2013 schloss sie das Promotionsprogramm der Nationalen Wirtschaftsuniversität Odessa ab und erhielt den Grad eines Doktors der Wirtschaftswissenschaften im Fachgebiet "Wirtschaft und Unternehmensführung".
Im Jahr 2015 wurde ihr der akademische Titel einer Professorin verliehen.
Nataliia war Gastwissenschaftlerin an der Indiana University und der University of Minnesota (USA), der Leon Kozminski Academy of Entrepreneurship and Management (Polen), der D.A. Tsenov Academy of Economics und der University of Economics-Varna (Bulgarien).
Sie war die Hauptverantwortliche (Koordinatorin) für die akademische Komponente des Tempus-Projekts "Zwei Zyklen E-Commerce-Lehrpläne für die Informationsgesellschaft in Russland, der Ukraine und Israel" (2011-2014).
Sie ist Autorin von mehr als 200 Veröffentlichungen, darunter 4 Monografien (davon eine Einzelveröffentlichung) und 7 Lehrbüchern (davon 4 Einzelveröffentlichungen), von denen einige in englischer Sprache erschienen und bei Scopus gelistet sind.
Sie wurde mehrfach von der ukrainischen Regierung ausgezeichnet. Unter anderem mit der Dankesurkunde des ukrainischen Bildungsministers Sergej Schkarlet für langjährige gewissenhafte Arbeit, einen bedeutenden persönlichen Beitrag zur Ausbildung hochqualifizierter Fachkräfte und eine fruchtbare wissenschaftliche und pädagogische Tätigkeit (2021), mit der Ehrenurkunde des Vorsitzenden des Regionalrats von Odessa, Anatoli Urbanski (2016), für langjährige Arbeit im universitären Bildungssystem, einen bedeutenden persönlichen Beitrag zur Ausbildung hochqualifizierter Fachkräfte für die ukrainische Wirtschaft und hohe Professionalität.