Родился 7 мая 1903 г. в Казани в семье агронома. Учился в сельской школе, затем в реальном училище города Уржума.
Писать стихи начал в детстве.
В 1926—1927 гг. служил в армии.
В конце 20-х гг. XX в. Заболоцкий примкнул к группе молодых писателей, создавших Объединение реального творчества (А. Введенский, Ю. Владимиров, Д. Хармс и др.). Вместе с писателями начал пробовать силы в детской литературе, печатался в журнале «Ёж».
В 1929 г. вышел первый сборник поэта «Столбцы», вызвавший, по его собственным словам, «порядочный скандал» и принёсший ему популярность.
В 1929—1933 гг. он пишет поэмы «Торжество земледелия», «Безумный волк», «Деревья». Взаимоотношениям человека и природы посвящено у Заболоцкого много произведений, в том числе одно из лучших его стихотворений «Всё, что было в душе…» (1936 г.).
В 1937 г. увидела свет «Вторая книга», подтвердившая мастерство и самобытность поэта.
В конце 50-х гг. Заболоцкий перевёл грузинскую средневековую поэму «Витязь в тигровой шкуре» Ш. Руставели (1953—1957 гг.). В 1938 г. Заболоцкий был арестован по ложному политическому обвинению. Находясь в заключении, он продолжал писать, сделал вольное переложение «Слова о полку Игореве». После освобождения в январе 1946 г. приехал в Москву.
Стихи Заболоцкого конца 40-х—50-х гг. стали классикой русской лирики («Завещание», «Гроза», «Ещё заря не встала над селом…», «Я не ищу гармонии в природе…», «Ласточка», «Некрасивая девочка», «Журавли», «Уступи мне, скворец, уголок…», цикл «Последняя любовь» и др.). Их отличает философская глубина; автор открывает в жизни всё новые грани и тайны, находит новые соответствия своему изменяющемуся внутреннему миру.
Заболоцкому принадлежат также многочисленные переводы с немецкого, венгерского, итальянского, сербского, таджикского, узбекского, украинского языков.
Особенно значительны его переводы из грузинской поэзии. Итогом долголетней работы явился вышедший в Тбилиси в 1958 г. двухтомник «Грузинская классическая поэзия» в переводе Н. Заболоцкого.
Последнее его стихотворение — «Не позволяй душе лениться…».
Скончался 14 октября 1958 г. в Москве; похоронен на Новодевичьем кладбище