Nathalie Gabrielle Péchalat, née le 22 décembre 1983 à Rouen (Normandie) est une patineuse artistique française. Elle représente la France en danse sur glace. Avec son partenaire Fabian Bourzat, ils sont médaillés de bronze aux championnats du monde (2012 et 2014), doubles champions d'Europe (2011 et 2012) et quintuples champions de France (2009, 2011, 2012, 2013, 2014).
Nathalie Péchalat commence le patinage à Rouen à l'âge de 7 ans avec ses 2 sœurs. Toutes les 3 intègrent rapidement le cursus « sport-études ». À l'âge de 12 ans, elle devient membre de l'Équipe de France junior de danse sur glace.
C'est Muriel Boucher-Zazoui qui propose à Nathalie Péchalat de patiner avec Fabian Bourzat (à la recherche d'une nouvelle partenaire). Dès leurs 2 premières années ensemble, ils deviennent doubles champions de France juniors (2001 et 2002) ce qui leur permet de participer aux championnats du monde junior de 2001 à Sofia et de 2002 à Hamar où ils se classent respectivement 8 et 6.