В 2001 году окончила медицинский лицей №214 Центрального района г. Санкт-Петербург.
В 2001 году поступила и в 2006 году окончила стоматологический факультет государственного медицинского университета им. академика. Ивана Петровича Павлова.
В 2007 году закончила интернатуру на кафедре пропедевтики стоматологических заболеваний Государственного медицинского университета им. ак. Павлова.
В 2007 году поступила и в 2009 году окончила клиническую ординатуру при кафедре ортодонтии Санкт–Петербургской Медицинской академии последипломного образования под руководством заведующего кафедрой, д.м.н. А.С. Попова и была признана лучшим ординатором выпуска этого года.
С 2009 года проходила обучение в очной аспирантуре при кафедре ортодонтической стоматологии СПб МАПО под руководством д.м.н., профессора А.В. Цимбалистова.
В 2015 году под научным руководством Главного стоматолога Министерства обороны Российской Федерации доктора медицинских наук профессора Гребнева Геннадия Александровича завершила диссертационное исследование по теме «Объем и содержание ортодонтической помощи населению Ленинградской области» и в 2016 году получила диплом о присвоении ученого звания кандидата медицинских наук по специальности 14.01.14 – стоматология.
Оппонентами по диссертации явились Заслуженный деятель науки, Член–корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор Козлов Владимир Александрович и ведущий эксперт в российской ортодонтии Заслуженный деятель науки, Член–корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор Леонид Семенович Персин, которые дали высокую оценку научному труду Натальи Михайловны Багненко.
Врач стоматолог-ортодонт высшей категории, кандидат медицинских наук
Наталья Михайловна Багненко имеет многочисленные печатные работы, в том числе в журналах рецензируемых Высшей аттестационной комиссией Российской Федерации и в изданиях с международными индексми цитирования (Scopus и Web of Science).
Регулярно Наталья Михайловна участвует в проведении всероссийских и международных конференциях, симпозиумах, семинарах и других научных и учебных мероприятиях.
Особое внимание уделяет состоянию височно-нижнечелюстного сустава при профилактике и лечении пациентов с зубочелюстными аномалиями.
Активно использует самые современные цифровые методы диагностики, CAD/CAM-технологии, 3D-моделирование результатов лечени, работает на всех видах современной ортодонтической техники.