Natalia Fiodorovna Merkulova (en russe : Ната́лья Фёдоровна Мерку́лова ; née le 19 septembre 1979 à Buzuluk, oblast d'Orenburg) est une cinéaste, réalisatrice, scénariste, productrice et créatrice russe. Depuis 2013, elle travaille en duo avec son mari, le cinéaste Alexeï Choupov (né en 1973).
Elle est surtout connue pour « Parties intimes » (2013, coréalisé avec Alekseï Choupov), qui a participé au Festival du cinéma de Kinotavr et a remporté le prix du meilleur premier film, et pour « L'Homme qui a surpris tout le monde » (2018, coréalisé avec Alekseï Choupov), qui a été sélectionné pour la section Horizons (Orizzonti) de la 75e Mostra internationale d'art cinématographique de Venise. Son film de 2021 « Le Capitaine Volkonogov s'est échappé » (coréalisé avec Alekseï Choupov) a été retenu pour la compétition principale de la 78e Mostra internationale d'art cinématographique de Venise.