В политической жизни страны Наталья Витренко начала принимать еще в студенческие годы. Сначала была в комитете комсомола. После стала народным избранником Совета нардепов трудящихся Радянского района в столице. В это же время Наталья Витренко успевала заниматься научной и студенческой деятельностью. Ей хватало времени для того, чтобы участвовать в республиканских и международных конкурсах научных работ среди студентов. Мало того, она их еще и выигрывала.

Состояла в компартии СССР. В 1991 г. Наталья Витренко вступила в компартии Украины. Любила эту страну Наталья Витренко. Украина для нее – родной дом! Наталья Витренко сегодня ни о чем не жалеет несмотря на то, что компартия Украины в опале у государства. Что было в ее жизни, того не перечеркнуть!

Однако после того как компартия перестала быть такой популярной как раньше, она перешла в социалистическую партию. Там занималась разработкой программных документов, руководила теоритическим отделом. Она редактировала журнал партии «Выбор». Витренко Наталья Михайловна последние выступления коллег освещала в этом издании с особым рвением, считая, что это ее долг перед обществом.

В 1994 г. молодая и амбициозная Наталья Витренко сама сделала экономическую программу для парламента страны, которую Совет Украины принял без промедления.  С этого времени Наталья Михайловна Витренко начинает работать советником у Александра Мороза, который на тот момент занимал должность главы Верховного совета страны.

В этом же году Наталья Витренко стала народным избранником от Сумской области. Через год молодой нардеп снова представила свою модель экономического развития страны, однако Александр Мороз отдал предпочтение программе Леонида Кучмы. За тот недолгий период, что Наталья Витренко была нардепом, она составила более 74 экономических законопроектов, которые были рассмотрены и приняты во внимание.

Однако в феврале 1996 г. Наталью Витренко исключили из Социалистической партии. Но она не расстроилась и создала свою партию вместе с Владимиром Марченко. Прогрессивная социалистическая партия Украины решила восстановить советскую власть на территории независимой Украины под эгидой власти народа. А также все, что входит в это понятие: экономику, дружеские отношения с братскими странами Россией и Белоруссией. Сайт Витренко Натальи Михайловны содержал о планах партии много информации.

Наталья Витренко оказалась очень находчивым руководителем, так как на парламентских выборах в 1998 г. ее партия прошла в Верховную Раду страны. А через год Наталья Витренко баллотировалась на пост президента страны. Она была первой женщиной в Украине, которая решила стать президентом. На выборах в президенты Наталья Витренко заняла 4-е место.

В 2002 г. Наталья Витренко снова попробовала попасть в парламент. Но не смогла преодолеть 4% барьер.

В 2004 г. уже окрепший и опытный политик Наталья Витренко снова баллотировалась на пост президента страны. Однако в первом туре она заняла пятое место, а во втором склонилась на сторону Виктора Януковича и попросила своих избирателей голосовать за него.

В 2006 г. Наталья Витренко снова пыталась прорваться в украинский парламент от блока «Народная оппозиция». Наталья Витренко возглавляла эту политическую силу. Однако блок не прошел трехпроцентный барьер. Натальи Витренко сотоварищи подали в суд для того чтобы пересчитали голоса из-за подозрений в фальсификации. Однако суд этого сделать не разрешил.

В 2009 г. Наталья Витренко снова захотела стать главой государства. Но Центральный выборочный комитет отказал политику в регистрации.  Тогда она стала лидером в гонке за  место на региональных выборах.

В 2012 г. Наталья Витренко не принимала участия в выборах так как у нее не хватало спонсоров для предвыборной гонки.