Absolwentka Wydziału Prawa i Administracji UAM w Poznaniu. Ukończyła także studia Master of Business Administration. Radczyni prawna, dyrektorka Miejskiej Pracowni Urbanistycznej w Poznaniu od 2020 r. Wcześniej przez dziesięć lat zastępczyni dyrektora, zajmująca się analizą i wyznaczaniem standardów prawnych przy tworzeniu dokumentów planistycznych. Jako pełnomocniczka Prezydenta i Rady Miasta reprezentowała Miasto Poznań przed sądami administracyjnymi w sprawach dotyczących miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego oraz studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego. Członkini Towarzystwa Urbanistów Polskich. Autorka publikacji i ekspertyz z zakresu prawa administracyjnego, w szczególności planowania i zagospodarowania przestrzennego. Wykładowczyni akademicka na Wydziale Geografii Społeczno-Ekonomicznej i Gospodarki Przestrzennej UAM.
Od września 2020 roku Natalia Weremczuk pełniła funkcję dyrektor Miejskiej Pracowni Urbanistycznej w Poznaniu. W tym czasie Pracownia przygotowała projekt nowego Studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego Miasta Poznania (alternatywnie nowe Studium – konstytucję przestrzenną Poznania), 61 miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego (w tym plan ochronny dla poznańskich Szacht, czy poznańskiej Cytadeli, plan poszerzający klin zieleni na Strzeszynie, plan dla nowego parku linearnego na Górczynie, nowy plan dla Starego Miasta, czy plany inwestycyjne dla obiektów poprzemysłowych na terenie dawnej EC Garbary na Ostrowie Tumskim (tzw. mała wyspa), na terenie dawnej Rzeźni Miejskiej, czy na terenach w rejonie ulicy Starołęckiej. Pod kierownictwem Natalii Weremczuk, we współpracy z PKP, MPU przygotowała również nową koncepcję zagospodarowania dworca głównego w Poznaniu.
Od maja 2024 r. pełni funkcję Zastępczyni Prezydenta Miasta Poznania do spraw polityki przestrzennej i gospodarowania nieruchomościami, gospodarki komunalnej i lokalowej oraz środowiska.
