Nathalie Bondil débute sa carrière en 1996 au musée des Monuments français, à Paris. Elle rejoint le Musée des beaux-arts de Montréal (MBAM) en 1999 à titre de conservatrice de l’art européen (1800-1945), puis est promue conservatrice en chef en 2000. Elle devient directrice et conservatrice en chef du MBAM en 2007. C’est en mars 2014 que Mme Bondil est nommée vice-présidente du CA du Conseil des arts du Canada, mandat renouvelé en juin 2018.