В поселке Натальинск дошкольное воспитание, как система, начинает свой отсчет с 1928 года. В это время в посёлке впервые была организована детская площадка под руководством Тарасовой Анны Афанасьевны.
В 1943 году была проведена большая работа по организации детского сада, руководителем которого была Томашевская Нина Сергеевна. Детей в детском саду было 25 человек.
Постановлением Правительства с 1959 года создан новый тип учреждений: «Ясли - сад», в которых воспитывались дети с первого года жизни до семи лет.
В конце 1978 года строители Натальиного стеклозавода сдали новое двухэтажное здание детсада на 140 мест. Это было замечательным подарком детворе накануне Международного года ребенка. Наряду с новым зданием функционировало и старое здание детского сада. Детей всего воспитывалось 220 человек.
До 1992 года детский сад являлся структурным подразделением Натальиного стеклозавода; с 1992 года по 1995 год - структурным подразделением Районо.
В январе 1993 года распахнулись двери нового детского сада (по улице Ленина), рассчитанного на 140 детишек. В это же время функционировало и здание детского сада № 1.
С 27 февраля 1995 года детские сады № 1 и № 2 стали самостоятельными юридическими лицами.
В связи с уменьшением количества детей в поселке снизилось количество воспитанников в детских садах. Поэтому в сентябре 1996 года произошло объединение детских садов № 1 и №2.
Двадцать девятого января МДОУ «Натальинский детский сад общеразвивающего вида» был реорганизован в порядке присоединения в качестве структурного подразделения МОУО Натальинская средняя общеобразовательная школа.
С 6 марта 2008 года - самостоятельное юридическое лицо – муниципальное дошкольное образовательное учреждение Натальинский детский сад.
С 16 февраля 2012 года изменилась организационно-правовая форма: муниципальное казенное дошкольное образовательное учреждение Натальинский детский сад № 4.