Выпускница Королевской Академии музыки в Лондоне, названная Иегуди Менухиным «одной из самых блестящих молодых скрипачек», Наталья Ломейко завоевала мировую известность как блестящая солистка и талантливый педагог.
Наталья Ломейко родилась в Новосибирске в семье музыкантов. Училась в Специальной музыкальной школе в Новосибирске у профессора А. Гвоздева, Школе Иегуди Менухина в Великобритании у И. Менухина и Н. Боярской, Королевском колледже музыки и Королевской академии музыки в Лондоне у профессора Ху Куна.
Лауреат многих международных конкурсов, в том числе имени Н. Паганини в Генуе (Италия, 2000, Первая премия), Майкла Хилла в Окленде (Новая Зеландия, 2003, Первая премия), конкурсов И. Менухина, имени Чайковского, Страдивари, Т. Варги.
Наталья Ломейко выступала как солистка со многими знаменитыми коллективами: Лондонским Королевским филармоническим оркестром под управлением И. Менухина, оркестром «Филармония» (Великобритания), Токийским филармоническим и Сингапурским симфоническим оркестром, оркестрами Франции, Австралии, Новой Зеландии, а также со многими российскими коллективами. Сотрудничала с известными дирижерами, среди которых Вернер Андреас Альберт, Маттиас Бамерт, Лионель Бренгье, Владимир Вербицкий, Арво Вольмер, Михаил Герц, Кристиан Кнапп, Павел Коган, Валерий Полянский, сэр Уильям Сауфгейт, Мигель Харт-Бедойя, Экехард Штир, Олари Элтс. Выступала в камерных ансамблях с Гидоном Кремером, Юрием Башметом, Борисом Пергаменщиковым, Дмитрием Ситковецким, Александром Ситковецким, Шломо Минцем, Николасом Дэниелом, Табеей Циммерман, Юрием Жислиным, Дайсином Касимото, Амихаем Грошем, Клаудио Бохоркесом, Катей Сканави, Натали Клейн и другими известными музыкантами.
Концерты скрипачки проходят на многих престижных площадках Лондона — в Вигмор-холле, Барбикан-холле, Букингемском дворце, Royal Festival Hall, Queen Elizabeth Hall, Purcell Room и Kings Place. Наталья Ломейко гастролировала по Великобритании, а также в Италии, Франции, Германии, Финляндии, России, Польше, Испании, США, Бразилии, Пуэрто-Рико, Аргентине, Сингапуре, Японии, Австралии и Новой Зеландии.
Наталья выпустила ряд компакт-дисков на лейблах Naxos, Dynamic, Trust Records, Atoll (музыка Грига, Прокофьева, Й. Хальворсена, А. Бруни, французских композиторов).
С 2010 года Наталья Ломейко — профессор по классу скрипки в лондонском Королевском колледже музыки.