Natsuya Kirishima ist der ältere Bruder von Ikuya Kirishima. Er war Kapitän des Schwimmclubs der Iwatobi Junior High School während des ersten Jahres der Mitglieder Haruka Nanase, Makoto Tachibana, Asahi Shiina und seines Bruders Ikuya. Er rekrutierte sie und spielte eine entscheidende Rolle in ihrer frühen Schwimmkarriere. Sein Alter entwickelt sich von 14-15 während der High☆Speed!-Ereignisse über 19-20 in Free! The Movie -Take Your Marks- bis hin zu 20-21 in Free!-Dive to the Future-. Körperlich ist Natsuya relativ groß und muskulös, mit zinnoberroten Augen und kurzem, wilden braunem Haar. Seine Größe steigt von 168 cm in der Junior High auf 185 cm während des Colleges. Sein Motivtier ist der Tigerhai. Persönlichkeitsmäßig ist Natsuya laut, scharfsinnig und lebhaft, obwohl sein bester Freund Nao Serizawa ihn als sozial unbeholfen beschreibt. Er zeigt Verletzlichkeit in Naos Gegenwart, behält aber eine entschlossene Fassade. Als Kapitän des Schwimmclubs ist er freundlich, aber bestimmt. Er zeigt hohe Wettbewerbsfähigkeit, insbesondere als er Haruka Nanase zu einem Rennen herausfordert, nachdem Haruka erklärt hat, dass er nur Freistil schwimmt; das Rennen endet unentschieden, was Natsuya Respekt vor Harukas Fähigkeiten einbringt. Natsuya kümmert sich sehr um Ikuya. Während ihrer Kindheit ermutigte er Ikuya zum Schwimmen, distanzierte sich aber später, als Ikuya in der Grundschule war, um dessen Unabhängigkeit zu fördern. Diese unerklärte Distanzierung verursachte Ikuya große Not und belastete ihre Beziehung für mehrere Jahre. Nach der Junior High verließ Natsuya Japan, um zwei Jahre lang eine High School in den USA zu besuchen, was zu ihrer Entfremdung beitrug. Ihre Versöhnung erfolgt, als Ikuya die Universität besucht, wo Ikuya seine Schwächen konfrontiert und ihre Bindung repariert. Nach dem High-School-Abschluss wird Natsuya freiberuflicher Wettkampfschwimmer, verdient seinen Lebensunterhalt mit Einzelrennen und tritt international an. Er pflegt seine Freundschaft mit Nao Serizawa, der in Coaching und Sportmedizin wechselt. Natsuya hat eine geringe Alkoholtoleranz, obwohl er gerne trinkt. Trivia beinhaltet seinen Geburtstag am 20. August und die Eigenschaften seines Sternzeichens Löwe (leidenschaftlich, großzügig, stur). Er mag Mathe nicht und hat eine Abneigung gegen Shiitake-Pilze, isst sie aber in Ikuyas Gegenwart, um ein gutes Beispiel zu setzen. Sein Lieblingszitat ist „Der Sieg kommt nur zu denen, die an sich selbst glauben“ von Mikhail Makarovich Nitori. Charakterdesign-Notizen beschreiben seine Muskulatur als „Typ 4“, deutlich muskulös mit „harten“ Muskeln.