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 สรพงศ์ ชาตรี, ยุรนันท์ ภมรมนตรี, เศรษฐา ศิระฉายา, ปัญญา นิรันดร์กุล, อนันต์ บุนนาค, ชลิต เฟื่องอารมย์, ลิขิต เอกมงคล, ไพโรจน์ ใจสิงห์, พงษ์พัฒน์ วชิรบรรจง, สุรศักดิ์ วงษ์ไทย, ธงไชย แมคอินไตย์, อำพล ลำพูน, สุเชาว์ พงษ์วิไล, บิณฑ์ บรรลือฤทธิ์, เอกพันธ์ บรรลือฤทธิ์, สันติสุข พรหมศิริ, วัชระ ปานเอี่ยม, เกียรติ กิจเจริญ, อรุณ ภาวิไล, ยุทธนา แสนเสน่ห์, สุทธิพงษ์ วัฒนจัง, อภิชาติ หาลำเจียก, ชาลี อินทรวิจิตร, อดุลย์ ดุลยรัตน์, พร้อมพงศ์ นพฤทธิ์, สุเทพ ประยูรพิทักษ์, เกรียงไกร อุณหะนันทน์, ท้วม ทรนง, โน๊ต เชิญยิ้ม, สมควร กระจ่างศาสตร์, เสกสรรค์ ภู่ประดิษฐ์, บู๊ วิบูลย์นันท์, เป็ด เชิญยิ้ม, สมพงษ์ พงษ์มิตร 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]