Наталья Николаевна Карамашева родилась 18 января 1959 года.
В 1980 году она получила диплом Красноярского государственного педагогического института и устроилась на должность учителя истории в Таштыпскую среднюю школу №1.
Год спустя перешла на комсомольскую работу. В течение восьми лет прошла путь от должности освобожденного секретаря комсомольской организации Таштыпской средней школы №1 до должности первого секретаря Бейского райкома ВЛКСМ.
В 1985 году она окончила высшую комсомольскую школу при ЦК ВЛКСМ.
В 1989-1990 годах заведовала идеологическим отделом Таштыпского райкома КПСС.
В 1993 году она получила очередное образование, окончив Российскую Академию управления.
С 1993 года по 1994 год Наталья Карамашева работала в должности главного специалиста отдела по соцвопросам и межнациональным отношениям Совета Министров Республики Хакасия.
С 1994 года по 1997 год она занимала пост Председателя Комитета по делам молодежи при Совете Министров, позднее – при Правительстве Хакасии.
В 1999 году она возглавила отдел по проблемам семьи, женщин и детей Министерства труда и соцразвития Республики Хакасия.
В 2001 году вступила в должность замминистра труда и социального развития Хакасии.
В январе 2009 года Наталью Карамашеву назначили исполняющей обязанности Министра труда и социального развития Республики Хакасия. В феврале того же года ее утвердили в этой должности.
Чиновница – кандидат исторических наук.