Родилась в г. Гомеле в семье служащих. Окончила лечебный факультет Минского государственного медицинского института в 1999 г.
На базе больницы скорой медицинской помощи г. Гомеля прошла интернатуру по специальности терапия. По окончании интернатуры работала участковым врачом-терапевтом Логойской ЦРБ. С 2006 по 2011 гг - врач-физиотерапевт отделения медицинской реабилитации Логойской ЦРБ. С 2007-2010 год проходила обучение в клинической ординатуре на кафедре физиотерапии и курортологии БелМАПО по специальности «Физиотерапия».
С 2011 по 2013 год работала в должности младшего научного сотрудника ГНУ «Институт физиологии НАН Беларуси» и врачом – физиотерапевтом УЗ «Поликлиника НАН Беларуси» по совместительству.
С 2013 г. – аспирант кафедры физиотерапии и курортологии БелМАПО. С января 2017 г. - ассистент кафедры физиотерапии и курортологии БелМАПО.
В настоящее время – доцент кафедры физиотерапии и курортологии БелМАПО.
В 2015 году Войченко Наталье Валерьевне была назначена стипендия Президента Республики Беларусь, за разработку метода фотомагнитотерапии для лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата, способствующего сокращению сроков лечения и повышения его эффективности.
В 2016 году присвоена высшая врачебная квалификационная категория. В 2017 году Войченко Наталье Валерьевне присуждена премия НАН Беларуси в номинации «Лучшая научная работа в области прикладных исследований» – за комплекс работ «Фотомагнитотерапия: теоретико-экспериментальное обоснование, аппарат и клиническое применение». Приоритетами в научной работе и практической деятельности является применение лечебных физических факторов в лечении и реабилитации заболеваний опорно-двигательного аппарата.
Тема выполненной диссертационной работы «Фотомагнитотерапия в комплексном лечении и реабилитации пациентов с ревматоидным артритом и остеоартрозом (экспериментально-клиническое исследование)».
По результатам экспертизы в Президиуме ВАК 19 мая 2021 года утверждено решение совета по защите диссертации о присуждении ученой степени кандидата медицинских наук старшему преподавателю Войченко Наталье Валерьевне.
Автор и соавтор 38 печатных работ, 2-х патентов, монографии.