קוגלין היא שחיינית רב גונית, נחשבת לאחת השחייניות הטובות בעולם בסגנון גב. במשחה ל-100 מטר גב, היא שיפרה 8 פעמים את שיא העולם (5 בבריכה אולימפית ו-3 בבריכת 25 מטר). היא האישה הראשונה בעולם שירדה מגבול הדקה ומגבול 59 שניות במשחה זה בבריכה אולימפית.
באולימפיאדת אתונה (2004) זכתה קוגלין ב-5 מדליות, 2 זהב, 2 כסף ו-1 ארד. מדליות זהב במשחה ל-100 מטר גב בתוצאה של 1:00.37 דקות, בשלב חצי הגמר היא קבעה שיא אולימפי חדש של 1:00.17 דקות, במשחה שליחות 4x200 מטר חופשי. מדליות כסף במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי ובמשחה שליחות 4x100 מטר מעורב ומדליית ארד במשחה ל-100 מטר חופשי.
באולימפיאדת בייג'ינג (2008) זכתה קוגלין ב-6 מדליות, 1 זהב, 2 כסף ו-3 ארד, מספר המדליות הרב ביותר במשחקים לאחר מייקל פלפס מארצות הברית. היא זכתה במדליית זהב במשחה ל-100 מטר גב בתוצאה של 58.96 שניות ובכך הייתה לשחיינית אישה הראשונה בעולם שהגנה על תוארה, זאת על אף שהתוצאה הטובה ביותר באולימפיאדה במשחה זה נקבעה על ידי קירסטי קובנטרי מזימבבואה שקבעה שיא עולם בשלב חצי הגמר.
בשנת 2009 התמודדה בעונה התשיעית של תוכנית המציאות האמריקאית, רוקדים עם כוכבים, והייתה למודחת השישית.
באליפות העולם בשחייה שנערכה בברצלונה ספרד ביולי 2013 זכתה קוגלין במדליית זהב במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי ביחד עם מליסה פרנקלין, שנון ורילנד ומייגן רומנו בשיא אמריקאי חדש של 3:32.31 דקות, לפני אוסטרליה שקבע שיא אוקיאניה חדש של 3:32.43 דקות והולנד (3:35.77 דקות). כשחיינית שנייה היא שחתה ב"זינוק שליחות" תוצאה של 52.98 שניות. נוסף לכך, היא סיימה במקום 11 במשחה ל-50 מטר חופשי בתוצאה של 25.02 שניות.
קוגלין מתאמנת במועדון "קליפורניה אקווטיקס" (California Aquatics) בדרום קליפורניה.
.jpg)
אתר האינטרנט הרשמי של נטלי קוגלין
נטלי קוגלין, ברשת החברתית טוויטר
.svg){kind=small}
