Лидер Лейбористской партии Грузии с 1995 года. В 2002 году возглавлял тбилисское Сакребуло, но уступил председательство Михаилу Саакашвили. В 1992-1999 годах был депутатом грузинского парламента. До этого работал в прокуратуре. Кандидат юридических наук, один из соавторов конституции Грузии 1995 года. В январе 2008 года баллотировался на пост президента Грузии и занял четвертое место.
Шалва Нателашвили родился в 1958 году в селе Базалети (по другим данным - в поселке Пасанаури) Мцхета-Мтианетского района Грузинской ССР. В 1981 году с отличием окончил юридический факультет Тбилисского государственного университета. После этого работал следователем, прокурором и начальником отдела международных отношений прокуратуры Грузии. В 1989 году окончил аспирантуру Дипломатической академии МИД СССР и защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата юридических наук.
В 1992 году Нателашвили был избран депутатом парламента Грузии. В 1992-1995 годах был председателем парламентского юридического комитета. В 1995 году был переизбран депутатом. Нателашвили возглавил редакционную комиссию по написанию грузинской конституции, став одним из соавторов основного закона Грузии 1995 года.
С 1995 года в парламенте Нателашвили возглавлял фракции "Избиратель" и "Мажоритарий", а с 1997 года - фракцию "Лейборист". В декабре 1996 года СМИ упоминали о создании коалиции "Единая Грузия" ("Эртиани Сакартвело") между фракцией "Мажоритарий" Нателашвили и фракцией "Агордзинеба" ("Возрождение") лидера Аджарии Аслана Абашидзе.
В 1995 году Нателашвили основал и возглавил будущую Лейбористскую (трудовую) партию Грузии. Основой для формирования партии стала возглавляемая Нателашвили фракция в грузинском парламента. Первоначально партия носила название Государственно-правовое объединение Грузии. Партия Нателашвили находилась в оппозиции к президенту Эдуарду Шеварднадзе: критиковала "олигархо-клановый контроль над экономикой", требовала установления государственной монополии на добычу полезных ископаемых, а также выступала за сохранение бесплатного здравоохранения и образования. В отдельных СМИ утверждалось, что поводом для перехода Нателашвили в оппозицию стало назначение на ранее занимаемый им пост главы юридического комитета парламента молодого политика Михаила Саакашвили. В феврале 1998 года возглавляемая Нателашвили партия была переименована и официально зарегистрирована как Лейбористская партия Грузии.
Весной 1998 году партия Нателашвили получила более тысячи мандатов по итогам выборов в местные органы власти - Сакребуло. В Тбилиси, Рустави и Кутаиси председателями Сакребуло были избраны сторонники Нателашвили. По итогам парламентских выборов 1999 года лейбористы не смогли преодолеть 7-процентный барьер, но сумели провести в парламент восемь депутатов по одномандатным округам. Сам Нателашвили депутатом избран не был.
В июне 2002 года на местных выборах в Тбилиси Лейбористская партия получила 26 процентов голосов. Нателашвили стал главой тбилисского Сакребуло. Однако вскоре в обмен на контроль за рядом парламентских комитетов он уступил этот пост лидеру "Единого национального движения" Саакашвили, к тому времени также находившемуся в оппозиции к Шеварднадзе.
В ноябре 2003 года на парламентских выборах партия лейбористов получила 15 процентов голосов избирателей. Нателашвили не поддержал произошедшую после выборов "революцию роз" - возглавляемый не прошедшими в парламент политиками бескровный государственный переворот, в результате которого Шеварднадзе был отрешен от власти. В итоге парламентские выборы были отменены. В январе 2004 года президентом Грузии, набрав 96,25 процента голосов, был избран Саакашвили. Нателашвили посчитал выборы президента незаконными и проигнорировал. По мнению некоторых экспертов, Нателашвили стал испытывать личную неприязнь к Саакашвили с тех пор, как тот удачно использовал место главы столичного Сакребуло в качестве политического "трамплина" и через полтора года был избран президентом Грузии.
На новых парламентских выборах, прошедших в марте 2004 года Лейбористская партия набрала 6,01 процента голосов избирателей, вновь не преодолев 7-процентный барьер. По мнению обозревателей, причиной поражения стали осуждение Нателашвили "революции роз" и поддержка им аджарского лидера Абашидзе. В свою очередь, лидер лейбористов обвинил грузинские власти в фальсификации результатов выборов.
В апреле 2004 года Нателашвили упоминался в СМИ в связи с его обращением к генеральному секретарю ООН Кофи Аннану с просьбой создать специальный международный трибунал для изучения деятельности как бывшего президента Грузии Шеварднадзе, так и действовавшего грузинского лидера Саакашвили. Нателашвили обвинил обоих политиков в том, что они "обманывали грузинских избирателей и фактически совершили политический геноцид в отношении своего народа". Кроме того, Нателашвили попросил генсека ООН потребовать от Саакашвили отказаться от утверждения итогов мартовских выборов.
Также в апреле 2004 года партия Нателашвили подала иск в Европейский суд по правам человека с просьбой отменить последние парламентские и президентские выборы. В сентябре 2007 года суд отказал партии в рассмотрении иска. Грузинские лейбористы пообещали опротестовать это решение в Большой палате Европейского суда.
В 2004 году Нателашвили окончил "Курсы лидеров" Государственного департамента США.
СМИ отмечали, что, по данным социологических опросов, на декабрь 2005 года Нателашвили являлся вторым по популярности политиком в Грузии. Его поддерживали около 13 процентов потенциальных избирателей. В тоже время рейтинг Саакашвили по сравнению с выборами 2004 года сократился в шесть раз и составил 15,9 процента. Партию лейбористов поддерживали 13,8 процента граждан Грузии.
Нателашвили позиционировал себя как жесткого критика Саакашвили. Так, в январе 2006 года он обвинил власти в использовании для борьбы с оппонентам "отрядов смерти". В марте 2007 года предложил Саакашвили уйти в отставку, уступив президентский пост советнику по Восточной Европе администрации США Брюсу Джексону. Необходимость такого шага Нателашвили объяснил тем, что именно Джексон якобы спланировал и осуществил "революцию роз" и что под его полным контролем находился грузинский президент. По данным СМИ, Нателашвили неоднократно публично называл Саакашвили "авантюристом", "психически неуравновешенным", "убийцей грузинского народа" и "разрушителем страны".
2 ноября 2007 года перед зданием грузинского парламента прошла массовая акция протеста, организованная рядом оппозиционных партий, в том числе Лейбористской партией Нателашвили. Ее участники потребовали отставки Саакашвили, проведения досрочных парламентских выборов и освобождения политзаключенных. 7 ноября очередной митинг оппозиции был разогнан полицией и отрядами спецназа. Против манифестантов применили слезоточивый газ и водометы.
8 ноября 2007 года была распространена информация о том, что Нателашвили покинул страну. В тот же день грузинская прокуратура обвинила лидера лейбористов и сына первого президента Грузии Звиада Гамсахурдии Цотне Гамсахурдия в шпионаже в пользу России и заговоре, целью которого было свержение власти. 10 ноября Нателашвили попросил у США политического убежища для членов своей семьи а 11 ноября объявил о своем решении баллотироваться на досрочных выборах президента Грузии, которые Саакашвили назначил на 5 января 2008 года. При этом лидер грузинских лейбористов сообщил, что не откажется от своих претензий даже в связи с выдвижением единого кандидата в президенты от оппозиции депутата Левана Гачечиладзе.
Одновременно со своим выдвижением Нателашвили обвинил Саакашвили в том, что тот якобы пытался убить лидера Лейбористской партии, из-за чего последний был вынужден скрыться. В ответ на это заявление Саакашвили заявил, что оппозиционному политику ничего не угрожает. Прокуратура же Грузии, в свою очередь, сняла с Нателашвили все обвинения.
7 декабря 2007 года Нателашвили был официально зарегистрировал в качестве кандидата на внеочередных выборах президента, назначенных Саакашвили на январь 2008 года. Всего ЦИК зарегистрировал семь кандидатов. Таким образом, помимо Нателашвили, участниками президентских выборов стали: Саакашвили от правящего "Единого национального движения", Гачечиладзе от объединенной оппозиции, коммерсант Бадри Патаркацишвили от инициативной группы, Давид Гамкрелидзе от партии "Новые правые", Гия Маисашвили от Партии будущего и Ирина Саришвили-Чантурия от политического движения "Надежда". Первоначально желание участвовать в выборах высказывали 22 человека. Часть из них добровольно сняла свои кандидатуры, другая часть не смогла собрать необходимое число подписей сторонников.
14 января 2008 года ЦИК Грузии утвердил окончательные итоги прошедших 5 января президентских выборов. По этим данным, победу одержал Саакашвили, набравший 53,47 процента голосов. Второе место занял кандидат от объединенной оппозиции Гачечиладзе, получивший 25,69 процента, третье - Патаркацишвили с 7,1 процента голосов. Получивший 6,49 процента голосов Нателашвили занял четвертое место.
21 мая 2008 года в Грузии прошли выборы в парламент. 23 мая ЦИК опубликовал предварительные данные, согласно которым возглавляемая Саакашвили партия "Национальное движение" получила около 120 из 150 мандатов в будущем парламенте. Половина депутатов избиралась по мажоритарной системе, другая половина - по пропорциональной. Кандидаты правящей партии выиграли в 71 мажоритарном округе. Два мандата получила объединенная оппозиция, а еще два - Республиканская партия Давида Усупашвили. По пропорциональной системе Нацдвижение, согласно предварительным данным, получило 59,9 процента голосов, объединенная оппозиция - 17,65 процента, Христианско-демократическое движение Георгия Таргамадзе - 8,22 процента, Лейбористская партия Нателашвили - 7,56 процента. Республиканская партия набрала лишь 3,75 процента и не смогла преодолеть пятипроцентный барьер. Представители оппозиционных партий не согласились с оглашенными результатами, а некоторые из них заявили, что могут отказаться от своих мандатов. Часть оппозиционеров также намеревалась провести 26 мая массовую акцию протеста.
Нателашвили - член Всемирной ассоциации юристов. Женат, у него есть двое детей .