Трудовую деятельность начал в 1966 году учителем немецкого языка в средней школе села Сухая Буйвола, а в 1971 года был избран первым секретарем Петровского районного комитета ВЛКСМ Ставропольского края. С 1973 года по 1974 год проходил срочную службу в рядах Советской Армии.
После окончания службы продолжил трудовую деятельность в комсомольских органах, проработав с 1974 по 1985 год в должностях секретаря, второго секретаря, а затем и первого секретаря Ставропольского крайкома ВЛКСМ.
В 1985 году переведен в Москву заведующим Отделом пропаганды и агитации ЦК ВЛКСМ, а с 1986 по 1990 год работал секретарем ЦК ВЛКСМ.С 1990 года по 1991 год работал ответорганизатором в Отделе организационно-партийной работы ЦК КПСС.
В 1991 году Николай Пальцев работал в Москве заместителем генерального директора муниципального предприятия «Тюмень», а с 1995 года – первым заместителем генерального директора закрытого акционерного общества Межрегиональная производственно-торговая финансовая компания «Продпромпродукт».
В 1999 году Николай Пальцев назначается на должность первого заместителя руководителя администрации Кавказских Минеральных Вод. А в 2001 году - заместителем председателя Правительства Ставропольского края. С декабря 2005 года по июль 2008 года Николай Пальцев работал на должностях министра труда и социальной защиты населения Ставропольского края, заместителя председателя Правительства Ставропольского края – министра труда и социальной защиты населения Ставропольского края, заместителя председателя Правительства Ставропольского края.
16 июля 2008 года был назначен исполняющим полномочия главы города Ставрополя, а в октябре 2008 года на общегородских выборах избран главой города Ставрополя.
За плодотворную многолетнюю деятельность Николай Пальцев неоднократно отмечался руководством страны и региона. В 1982 году награжден орденом «Знак почета», в 2005 году – «Орденом Почета», награжден медалями «За заслуги в проведении Всероссийской переписи населения», «За заслуги перед Ставропольским краем», награжден золотой медалью и дипломами выставки «Здравница – 2002» и «Здравница – 2003», имеет ряд благодарностей и Почетных грамот от Губернатора Ставропольского края.
Женат, имеет сына.
