Коло наукових зацікавлень: мовознавство, літературознавство, українознавство, лінгводидактика.
Авторка понад 50 наукових публікацій. Членкиня авторського колективу кафедральних монографій: Українське буття у слові й тексті : Студії з лінгвоукраїнознавства : [колективна монографія] / за заг. ред. О. О. Маленко. Харків : ХНПУ; ХІФТ, 2022. 288 с.; Сучасна українська лінгводидактика: теорія і практика навчання мови в закладах освіти : [колективна монографія] / за заг. ред. О. О. Маленко. Харків : ХНПУ; ХІФТ, 2024. 268 с.
Бере активну участь у міжнародних, всеукраїнських наукових конференціях за профілем кафедри й науково-методичних, науково-практичних, науково-теоретичних семінарах. Список наукових, навчально-методичних праць Нестеренко Н.П.
Брала участь у засіданнях разових спеціалізованих рад ДФ 64.053.036 Харківського національного педагогічного університету імені Г.С. Сковороди МОН України на здобуття ступеня доктора філософії в галузі 03 Гуманітарні науки за спеціальністю 035 Філологія у якості рецензента, опонента (2021 - 2022 рр.).
Член (опонент) разової спеціалізованої ради НаУКМА 035-23-02-2023-5 Р на присудження ступеня доктора філософії у галузі 03 «Гуманітарні науки» за спеціальністю 035 Філологія (2023).
Член (рецензент) разової спеціалізованої ради ДФ 035.62.24 Харківського національного педагогічного університету імені Г.С. Сковороди МОН України на здобуття ступеня доктора філософії в галузі 03 Гуманітарні науки за спеціальністю 035 Філологія (2024).
Участь у ХХІ Міжнародній конференції з актуальних проблем лінгвістики й лінгводидактики, присвяченій 100-річчю від дня народження професора С.І. Дорошенка (6 - 7 березня 2024 року ХНПУ iменi Г. С. Сковороди). Сертифікат Нестеренко Н.П.
Участь у IV Міжнародній конференції "Аргументи сучасної філології: історична та індивідуальна пам'ять" (18 - 19 квітня 2024 року ХНПУ iменi Г. С. Сковороди). Сертифікат Нестеренко Н.П. Аргументи сучасної філології 2024
Участь у Всеукраїнській науковій конференції з міжнародною участю «Від бароко до постмодерну: літературний вимір буття», присвяченій світлій пам’яті професора Леоніда Ушкалова (25-26 листопада 2024 року ХНПУ iменi Г. С. Сковороди). Нестеренко Наталя Петрівна_сертифікат
Участь у IV Міжнародній славістичній конференції, присвяченій пам'яті святих Кирила і Мефодія "Слов'янська гуманітаристика в актуальних дослідницьких парадигмах" (23 травня 2023 року).