Natalia Mazepa absolvierte die Stolyarsky School für besonders begabte Kinder – eine Spezialmusikschule, die 1933 in Odessa auf Initiierung und Vision des bedeutenden Geigenpädagogen Pjotr Stolyarsky gegründet wurde. Hier unterrichtet sie auch seit 2010.
Sie studierte an der A. Nezhdanova National Music Acadamy in Odessa. Für ihr Studium an der Akademie erhielt sie das „David Oistrach-Stipendium“ und schloß mit Auszeichnung ab.
Meisterkurse bei Prof. Alexander Vinnitzky vom Konservatorium Moskau. Natalia Mazepa ist Mitglied des Vereins «Verein Legato» und unterrichtet bei der «Morawa Music Acadamy» (Polen).