เข้าสู่วงการบันเทิงตั้งแต่สมัยเรียนมหาวิทยาลัยด้วยการชักชวนของอาจารย์ที่มหาวิทยาลัย เริ่มต้นด้วยการถ่ายแบบ และเป็นพิธีกรรายการเปิดใจดารา ทางช่อง 7 จากนั้นจึงได้รับการชักชวนจากกัณฑรีย์ ณ สิมะเสถียร ให้มาแสดงละครโทรทัศน์และภาพยนตร์ โดยผลงานที่สร้างชื่อ ได้แก่ ข้างหลังภาพ จากการกำกับของเปี๊ยก โปสเตอร์ ในปี พ.ศ. 2528

จากนั้นจึงได้แสดงในภาพยนตร์หลายเรื่อง เช่น หย่าเพราะมีชู้, เกมมหาโชค เป็นต้น ผลงานละครโทรทัศน์ก็ได้แก่ สงครามปาก, มัจจุราชจำแลง, คนมีคาว, วิมานไม้ฉำฉา, บ้านศิลาทราย เป็นต้น

นาถยา แดงบุหงา ได้ฉายาว่า "เจ้าแม่พรีเซ็นเตอร์" เพราะมักเป็นพรีเซ็นเตอร์โฆษณาสินค้าหลายชิ้น และมีค่าตัวในราคาที่สูง ในระหว่างที่มีชื่อเสียงได้แสดงประกบคู่กับดาราชายหลายคน เช่น ยุรนันท์ ภมรมนตรี, ลิขิต เอกมงคล, ธงไชย แมคอินไตย์, อำพล ลำพูน, บิณฑ์ บรรลือฤทธิ์, สันติสุข พรหมศิริ เป็นต้น โดยเฉพาะกับอำพลเคยคบหากันอยู่ด้วยช่วงหนึ่ง

หลังจากละครเรื่อง ผู้ชนะสิบทิศ ทางช่อง 3 เมื่อปี พ.ศ. 2532 ที่รับบทเป็น ตะละแม่จันทรา แล้ว นาถยา ก็ผ่อนบทบาทการแสดงลง ด้วยการหันไปประกอบธุรกิจส่วนตัว และได้แต่งงานกับนายสิรินทร์ เบ็ญจศิริวรรณ สามีนักธุรกิจ โดยที่นาถยาได้ช่วยงานธุรกิจของสามีมาตลอด ซึ่งเป็นธุรกิจประเภทอสังหาริมทรัพย์ พร้อม ๆ กับทำกิจกรรมทางสังคม โดยนาถยา และสามีมีบุตรสาวด้วยกัน 3 คน ได้แก่ เกรซ-สิริยา, กิฟท์-สิชานาถ, กีกี้-สิตานัน เบ็ญจศิริวรรณ[3]