Наталия Мильштейн — французская пианистка, родилась в 1995 году в Лионе в семье российских музыкантов. Играть на фортепиано начала в четыре года под руководством отца, Сергея Мильштейна. В 2009 году поступила в Женевскую консерваторию музыки. Ее дед, Яков Мильштейн, был музыковедом и преподавал фортепиано в Московской консерватории имени Чайковского.
В 2013 году Мильштейн получила степень бакалавра в Женевской высшей школе музыки, где училась в классе аргентинского пианиста Нельсона Гёрнера. В 2015 году там же окончила магистратуру по специальности «солист». Во время учебы посещала мастер-классы Елены Ашкенази, Жан-Марка Луизада, Кшиштофа Яблоньского и Менахема Пресслера. С 2005 года выступает в дуэте со своей сестрой, скрипачкой Марией Мильштейн.
В мае 2015 года Мильштейн стала первой женщиной, получившей первую премию на Международном конкурсе пианистов в Дублине. В сезоне 2015–2016 годов выступала в Европе и Северной Америке, в том числе в лондонском зале Уигмор и нью-йоркском зале Занкеля. В октябре 2015 года участвовала в радиопередаче «Поколение молодых исполнителей» на радиостанции «Франс Мюзик». 29 апреля 2016 года выступила с Филармоническим оркестром Радио Франции под управлением Марсело Ленингера; этот концерт в зале Дома радио стал для нее первым. В 2017 году получила премию молодого солиста общественных франкоязычных СМИ.
Среди ее наград — победы в конкурсе «Флейм» в 2008, 2009 и 2010 годах, первые премии на конкурсах Женевской консерватории в 2010–2012 годах и в своей категории на третьем Международном конкурсе концертистов в Манчестере в 2011 году. В 2013 году она получила вторую премию на Большом международном конкурсе пианистов в Корбелене, в 2014 году — первую премию на Международном конкурсе пианистов в Гайаре, а в 2015 году — первую премию Дублинского международного конкурса пианистов.