Родился 22 апреля 1947 года во Владимире. С «отличием» закончил Московский инженерно-строительный институт имени В.В. Куйбышева, позднее, и также с "отличием" – Академию общественных наук при ЦК КПСС.
С 1966 г. работал в строительной отрасли. С 1977 года по 1991 год – в местных и центральных партийных органах.
В апреле 1994 года Николай Владимирович Виноградов был избран председателем Законодательного Собрания Владимирской области, а в декабре 1996 года - главой администрации региона. На всех участках работы он проявил себя инициативным, творческим и профессионально грамотным специалистом, который владеет искусством управления, свойственным авторитетным политикам регионального и федерального уровня.
Хорошо зная нужды и проблемы людей, он сумел сформировать четкую систему социальной защиты граждан: оказывается адресная помощь, работают фонды социальной поддержки. В области отсутствует задолженность по оплате труда работникам бюджетной сферы и пенсиям.
10 декабря 2000 года Николай Владимирович был вновь избран на пост Губернатора области.
В настоящее время Владимирская область входит в число наиболее промышленно развитых субъектов Центрального федерального округа и Российской Федерации в целом. В этом большая заслуга лично Николая Владимировича Виноградова.
Он награжден орденом "Почета" и медалью «Ветеран труда». За заслуги перед святой Русской Православной Церковью в 2000 году Патриархом Всея Руси Алексием II Н.В.Виноградову был вручен орден святого благоверного князя Владимира II степени.