Натали Дормер родилась в многодетной семье - у нее есть брат Марк и сестра Саманта. С детства воспитывалась матерью, которая была домохозяйкой и отчимом, который работал строителем. Училась в обычной школе, но помимо нее посещала школу танцев Allenova School of Dancing. Также занималась фехтованием и состоит Лондонской академии фехтования. После окончания старшей школы, Натали проходила курсы актерского мастерства в Академии драматического искусства Уэббера Дугласа.
