Nathalie Sarrabezolles est diplômée en sciences humaines. Elle a travaillé dans le secteur culturel, un temps dans l'édition puis en tant que chargée de programmation (art contemporain, musique..), selon le communiqué de l'agence des aires marines protégées. En 2008, elle est élue au canton de Guipavas (29) où elle est en charge des politiques culturelles, avant d'être nommée vice-présidente du Conseil général et de présider la commission des solidarités. En 2015, Nathalie Sarrabezolles gagne les élections départementales et prend la tête du Finistère.
Nathalie Sarrabezolles siège au conseil de gestion du Parc marin d'Iroise en tant que représentante des collectivités territoriales pour le conseil départemental du Finistère. Ses fonctions de présidente lui offre une place au conseil d'administration de l'Agence des aires marines protégées.
