Se licenció en la Facultad de Veterinaria de la Universidad Complutense de Madrid en el año 1997 como una de las primeras de su promoción. Acto seguido disfrutó de una beca predoctoral en la misma universidad, donde realizó su tesis doctoral acerca de la implicación de la proteína p53 y del infiltrado inflamatorio en los tumores de mama caninos, obteniendo el título de doctor Sobresaliente Cum Laudem en el 2002. Durante el año 2001 fue residente en el Hospital Veterinario de la Universidad Complutense. Desde 2002 co-propietaria del Centro Asistencial Veterinario Surbatán (Madrid) con dedicación a la Medicina Interna y Medicina de Urgencias así como responsable del Servicio de Oncología. Desde 2005 es Responsable del Servicio de Oncología del Hospital Clínico Veterinario de la UAX; desde 2007 Responsable del Servicio de Oncología del Hospital Veterinárea (Alpedrete, Madrid). Es miembro fundador del Grupo de Oncología Veterinaria de (GEVONC-AVEPA), del cual fue Secretaria y, en la actualidad, es miembro del Comité Científico. Además, es miembro honorífico de la Sociedad Latinoamericana de Oncología Veterinaria. Desde el 2007 colabora como Asesora Científica con la revista Veterinary Focus de Royal Canin. Miembro de la European Society of Veterinary Oncology (ESVONC), y Miembro fundador del Grupo de Especialistas en Oncología Veterinaria (GEVONC - AVEPA). Actualmente es Secretaria del mismo grupo. Acreditada en Oncología por AVEPA.
La Dra. Noemí del Castillo es profesora de la Primera Certificación Latinoamericana en Oncología Veterinaria (CLATOV).