Natalia Pablos ha pasado la mayor parte de su carrera en el Rayo Vallecano, en el que empezó a jugar en 2000.
A lo largo de 15 temporadas ha marcado 350 goles en la liga española.
En 2013 dejó el Rayo y fichó por el Bristol Academy, de la WSL inglesa.
Tras una temporada donde sus goles auparon al cuadro vallecano, Natalia decidió anunciar su retirada pero el Rayo Vallecano se la negó, alegando una cláusula en la que si no cumplía con el contrato debería abonar al club 250.000€.
[3] Finalmente en septiembre de 2018, tras contratar a Oriana Altuve, el club le otorgó la libertad de acción, lo que le permitió retirarse.