Natalja Anatoljewna Pietrusiowa (ros. Наталья Анатольевна Петрусёва, ur. 2 września 1955 w Pawłowskim Posadzie, zm. 28 listopada 2025) – rosyjska łyżwiarka szybka reprezentująca Związek Radziecki, wielokrotna medalistka olimpijska oraz wielokrotna medalistka mistrzostw świata i Europy.
Kariera Specjalizowała się w dystansach sprinterskich, choć stawała także na podium w wieloboju. Pierwszy sukces w karierze osiągnęła w 1979 roku, kiedy podczas wielobojowych mistrzostw świata w Hadze zdobyła srebrny medal. W zawodach tych wyprzedziła ją jedynie Amerykanka Beth Heiden, a trzecie zajęła Sylvia Burka z Kanady. W 1980 roku wzięła udział w igrzyskach olimpijskich w Lake Placid, gdzie w swoim pierwszym starcie, biegu na 500 m, zdobyła brązowy medal, przegrywając tylko z Karin Enke z NRD i Leah Mueller-Poulos z USA. Dwa dni później zdobyła złoty medal i ustanowiła nowy rekord olimpijski na dystansie 1000 m. Była też ósma w biegach na 1500 i 3000 m. W tym samym roku wielobojowych mistrzostwach świata w Hamar. Kolejne trzy medale zdobyła w 1981 roku, zwyciężając na wielobojowych mistrzostwach świata w Sainte-Foy oraz mistrzostwach Europy w Heerenveen i zdobywając brązowy medal podczas mistrzostw świata w wieloboju sprinterskim w Grenoble.