У 1997 р. закінчила Харківьский державний медичний університет за спеціальністю "Лікувальна справа". 

В Інституті терапії навчалась в аспірантурі  з 2001р. до 2004 року у відділі гострого інфаркту міокарда, захистила дисертацію на здобуття вченого ступеня кандидата медичних наук на тему "Особливості терапевтичної ефективності бета-адреноблокаторів в запобіганні розвитку та прогресування серцевої недостатності у хворих на гострий інфаркт міокарду". 

У 2006 р. пройшла стажування в Northwick Park Hospital for Medical Research (Лондон, Велика Британія). Має спеціалізацію з кардіології та ультразвукової діагностики.

Пройшла онлайн-навчання та отримала дипломи Medical University of Vienna and the Austrian Society of Cardiology/123.sonography.com  з ультразвукової діагностики: Echo BachelorClass Echocardiography Course, Echo MasterClass Echocardiography Course, Speckle Tracking MasterClass Compendium,  Speckle Tracking MasterClass Advanced (2019 р), пройшла навчання та отримала сертифікат Європейського товариства кардіологів "2022 - ESC Guidelines on cardio-oncology" (2023р).

Після проходження інтернатури за спеціальністю "Медицина невідкладних станів" працювала лікарем-кардіологом виїздної кардіологічної бригади швидкої та невідкладної допомоги на базі Харківської міської клінічної лікарні швидкої та невідкладної медичної допомоги імені проф. О.І. Мещанінова. 

Працює в інституті з 2004 року, з 2005 р. - науковий співробітник відділу гострого інфаркту міокарда (нині відділу профілактики та лікування невідкладних станів).

Основні напрями роботи: Прогностичне значення біомаркерів у хворих на гострий інфаркт міокарду в відношенні розвитку ускладнень; проведення лікувально-діагностичної роботи при інфаркті міокарда, аритміях серця, серцевої недостатності;  розробка та впровадження в практику охорони здоров’я методичних та практичних рекомендацій щодо інтегрованої профілактики та лікування захворювань у пацієнтів на гострий інфаркт міокарда.

Займається  виконанням інструментального фрагменту НДР –ультразвуковою діагностикою та впровадженням методики-спеклтрекінгехокардіографіїї у хворих на гострий інфаркт міокарда та у хворих на рак з метою виявлення ранніх проявів кардіотоксічності при проведенні хіміотерапевтичного лікування. Приймає безпосередню участь у виконанні НДР інституту.

Є дійсним членом Української асоціації кардіологів, Європейського товариства кардіологів, Європейської Асоціації з серцевої недостатності, Європейської Ассоціації кардіоваскулярної візуалізації, член Європейської Ради кардіологічної практики, член Європейської Кардіонкологічної ради, Європейської Ради серцево-судинної науки, член Європейського товариства з Атеросклерозу, член Американського товариства клінічної онкології

Титаренко Н.В. активний учасник різноманітних міжнародних та вітчизняних наукових конференцій, форумів та інших заходів: Щорічні терапевтичні читання, присвячені пам’яті академіка Л.Т. Малої (Харків, 2004-2021); науково-практичні конференції з міжнародною участю "Данилевські читання" (Харків, 2010-2021); Національні конгреси кардіологів України (Київ, 2011-2021);  щорічні конгреси "Людина та ліки Україна" (Київ, Харків, 2011-2017); українська школа профілактики "Фактори ризику неінфекційних захворювань: від досліджень до практики" (Харків, 2014-2019), European Heart Failure Congress (2012,-2014,2020). European Atherosclerosis Society Congress (2019,2020), Annual Scientific Meeting of the Korean Society of Cardiology (2021, 2022).

Нагороджена грамотою адміністрації інституту за багаторічну сумлінну працю, високий професіоналізм і особистий внесок у розвиток медичної науки, грамотою Харківської епархії УПЦ.

 181 друкованих робіт, в тому числі 5 Деклараційних патентів. 

• Google Scholar

• Scopus

• Web of Science

• ORCID