Geboren wurde Natasha Jane Richardson am 11. Mai 1963 in London. Ihre Mutter ist die Schauspielerin Vanessa Redgrave, ihr Vater war der Regisseur Tony Richardso. Natasha Richardson wuchs in einer Schauspieler- beziehungsweise Künstlerfamilie auf: Auch ihre Schwester Joely Richardson und ihre Tante Lynn Redgrave sind Schauspieler; ihr Großvater Sir Michael Redgrave war ebenfalls Schauspieler.
Natasha Richardson absolvierte ihre Ausbildung an der Central School of Speech and Drama in England. Auf der Theaterbühne spielte sie zu Beginn ihrer Karriere vor allem Shakespears. Der Durchbruch als Schauspielerin kam im Jahr 1986 mit ihrer Darstellung der Nina in Tschechows „Die Möwe“. Natasha Richardson spielte vor allem Theater, aber auch in einigen Fernsehproduktionen war sie in den achtziger Jahren und später dann in Kinofilmen zu sehen. 1984 heiratete sie Produzent Robert Fox, mit dem sie sieben Jahre verheiratet war. 1993 lernte Richardson ihren zweiten Ehemann, Schauspieler Liam Neeson, am Broadway kennen. Ein Jahr später standen sie für den Film „Nell“ gemeinsam vor der Kamera. Am 3. Juli 1994 heirateten beide.
Am 16. März 2009 zog sich Natasha Richardson bei einem Skiunfall im kanadischen Mont Tremblant schwere Kopfverletzungen zu. Anfangs wurde sie in einem Krankenhaus in Montreal versorgt und einen Tag später nach New York verlegt, wo sie am 18. März 2009 ihren Verletzungen erlag. Sie hinterlässt zwei Söhne.