Родилась 10 июня 1931 года в Томске.

В 1939 году семья переехала в Железноводск Ставропольского края.

Окончила Московский юридический институт .

Работала в поселке Удомля Калининской области нотариусом, секретарем райкома комсомола.

Здесь в 1954 вступила в КПСС. Затем работала экскурсоводом в Пятигорске, журналистом в Тырныаузе, техническим секретарем в Таганрогском радиотехническом институте.

С 1969 жила в Ростове-на-Дону.

Печататься начала в 1961 году в журнале «Молодая гвардия». Там были опубликованы её рассказы «Иванькинская певица» и «Эстафета». В журнале «Дон» в 1966 году была напечатана первая повесть Н. Сухановой.. Её повести и рассказы публиковались в журналах «Новый мир», «Октябрь», «Дон», «Наш современник», «Молодая гвардия». По мотивам повести Н. А. Сухановой «Кадриль» в 1978 году на киностудии «Беларусьфильм» был снят художественный фильм «Прошлогодняя кадриль». В 1981 году по той же повести снят короткометражный кинофильм «Кадриль».

Суханова писала произведения в области фантастики . Наибольшую известность получили её повести и рассказы: «Когда становятся короче дни», "Острый серп луны", «Под частыми звёздами», «От всякого древа», «Кадриль», «Весеннее солнце зимы», «Зал ожидания» и произведения для детей и юношества — «В пещерах мурозавра», «Многоэтажная планета», «Подкидыш», «Сказка о Юппи» и др.

В 1967 году вступила в Союз писателей СССР, с 1991 года состояла в Союзе российских писателей.

В журнале «Ковчег» были напечатаны её повести «Зелёное яблоко», «Трансфинит. Человек трансфинитный», «Студентка», «Озерища».

Была одним из организаторов Союза российских писателей, входила в оргкомитет и координационный совет союза.

В 2009 году Наталья Суханова стала обладательницей Чеховской премии в номинации «За достижения в области литературы» за роман-дилогию «По имени Ксения».

Умерла 13 июня 2016 года в Ростове-на-Дону.