Народилася 10 липня 1963 року в с. Хоняків Славутського району Хмельницької області. Закінчила Хмельницьке педагогічне училище (1983), філологічний факультет Рівненського державного педагогічного інституту ім. Д.З. Мануїльського (1987).
Працювала вчителем української мови та літератури Грушвицької загальноосвітньої школи Рівненського району Рівненської області (1988-1994); Рівненської гуманітарної гімназії (1994-2000); Рівненського обласного ліцею-інтернату (2000-2007). З 2006 року директор НВК «Рівненський обласний ліцей-інтернат».
Розробила власну методику вивчення та сучасного прочитання української класики, тестові завдання з теорії літератури для класів з поглибленим вивченням української літератури. Переможець Всеукраїнського конкурсу вчителів української мови і літератури та українознавства у номінації «Українська мова та література» (1995).
Серед учнів педагога — учителі-філологи, науковці, журналісти, призери, переможці ІІІ і IV етапів Всеукраїнської олімпіади з української мови та літератури, Міжнародного конкурсу з української мови ім. П. Яцика, Всеукраїнського літературного конкурсу «Об'єднаймося, брати мої» та «Вірю в майбутнє твоє, Україно!».
Н.В. Сосюк — лектор Рівненського обласного інституту післядипломної педагогічної освіти; створила літературну студію «Лада», видала три збірки художніх творів ліцеїстів; член творчої групи з підготовки та випуску методичних посібників для вчителів-філологів. У 2006 році видала власну поетичну збірку «В огромі неба».
Під керівництвом Н.В. Сосюк у Рівненському ліцеї-інтернаті відкрито школу естетичного напрямку «Кобзарство»; обладнано мультимедійні кабінети з математики, фізики, іноземної мови, хімії; на 70 % оновлено технічну базу навчальних кабінетів; проведено ремонти гуртожитків, першого поверху навчального корпусу, зроблено капітальний ремонт спортивного та актового залів.
Учитель вищої категорії, учитель-методист. Відмінник освіти України. Заслужений вчитель України (2003). Нагороджена Почесними грамотами Міністерства освіти і науки України (1996, 2005, 2006, 2007).