Née en 1995 à Lyon dans une famille de musiciens russes, Nathalia Mistein commence le piano à 4 ans avec son père Serguei Milstein. Elle se perfectionne plus tard auprès de Nelson Goerner à Genève puis de Sir András Schiff à Berlin. Tout au long de sa formation, Nathalia bénéficie des conseils de musiciens et pédagogues éminents tels que Daniel Barenboim, Mikhail Voskressensky, Menahem Pressler, Elena Ashkenazy, Emanuel Krasovsky, Jan Wijn ou Enrico Pace. Outre le Concours de Dublin, elle remporte également le Prix Jeune Soliste des Médias Francophones Publics 2017 décerné par les radios française, suisse, belge et canadienne.
Nathalia est invitée à jouer en récital dans de prestigieuses salles telles que le Victoria Hall à Genève, la Grande Salle de la Philharmonie de Paris, le Zankel Hall à New York, le National Concert Hall à Dublin, le Wigmore Hall à Londres, le Gewandhaus à Leipzig, la Pierre Boulez Saal à Berlin ou encore l’Auditorium de la Maison de la Radio à Paris. Parmi les festivals auxquels elle est invitée, on peut citer le Festival International de la Roque d’Anthéron, le Klavier-Festival Ruhr, Piano aux Jacobins, le Festival Radio France Occitanie, le Hitzacker Summer Music Festival, le New Ross Piano Festival, le Festival Berlioz, les Rencontres Musicales d’Evian, « Lille Piano Festival », « La Folle Journée », les « Flâneries de Reims » ou encore le Zaubersee Festival à Lucerne. On a pu également l’entendre avec l’Orchestre de Paris, l’Orchestre Philharmonique de Radio France, l’Orchestre de la Suisse Romande, le WDR Sinfonieorchester, le RTE National Symphony Orchestra de Dublin, l’Orchestre de Chambre de Genève, l’Orchestre de Chambre de Paris, la Deutsche Kammerakademie Neuss aux côtés de Mikko Franck, Matthias Pintscher, John Storgards, Marcelo Lehninger, Christoph Koncz ou encore Arie van Beek. En 2021/22, Nathalia est invitée à se produire dans différentes salles en Europe dans le cadre de la série de concerts « Building Bridges » organisée sous l’égide d’András Schiff.
Passionnée de musique de chambre, Nathalia partage régulièrement la scène avec des musiciens renommés et se produit dans des festivals dédiés à la musique de chambre tels que le West Cork Chamber Music Festival, le Jerusalem International Chamber Music Festival, le Festspiele Mecklenburg-Vorpommern, Intonations Festival à Berlin, Lavaux Classic en Suisse, ou encore
le Schiermonnikoog Festival aux Pays-Bas. Elle a également été invitée à collaborer avec le Quatuor Pražák pour leur enregistrement dédié aux œuvres de Bedřich Smetana.
Nathalia possède déjà une riche discographie : soutenue par la Fondation Safran et la Fondation Tempo, elle a enregistré un premier disque solo alliant Prokofiev et Ravel, paru en 2018 chez Mirare, et poursuit sa collaboration chez le même label avec un album thématique sous le nom de « Visions Fugitives », paru en septembre 2021, primé par un Choc Classica de l’année 2021. Elle enregistre également le Capriccio de Stravinsky aux côtés de Mikko Franck et l’Orchestre Philharmonique de Radio France pour un album consacré au compositeur sorti chez Alpha Classics en septembre 2022. Depuis plusieurs années elle forme un duo avec sa sœur Maria Milstein, violoniste ; outre un agenda de concerts chargé, elles enregistrent ensemble deux disques : « La Sonate de Vinteuil » (2017) et « Ravel Voyageur » (2019), parus tous deux chez Mirare et salués par la presse internationale.