Старший сын трагически погибшего А. И. Кулибина (о нем рассказывалось в «Уральском следопыте» № 5 за 1983 год) Николай родился 6 апреля 1831 года на Алтае, на Змеиногорском руднике, где в то время его отец исполнял должность помощника управляющего копи.
Все горные офицеры, служившие на Урале и Алтае, имели право определять на казенный счет своих детей учиться в Горный институт. Предопределено это было и Николаю, тем более что после смерти отца по высочайшему указу его должны были определить в Горный институт и стоимость обучения обязывалось оплатить государство,
По окончании института поручик Кулибин был направлен на Алтай, где стал заниматься разведкой золота. За проявленные способности вскоре был назначен помощником управляющего Барнаульской лаборатории. Однако служил здесь недолго. Уже с 15 августа 1853 года, как свидетельствует архивный документ, поручик Кулибин «по высочайшему повелению, последовавшему на доклад господина министра финансов, командирован за границу и из списка, Алтайских заводов исключен». Срок командировки был продолжительный — два года. Изучал за границей Николай Александрович в основном металлургию и пробирное искусство, слушал лекции в знаменитой Фрейбергской горной академии.
По возвращении из-за границы Николай Александрович был приглашен преподавателем в Горный институт, где читал в разное время лекции по пробирному искусству, металлургии, горному искусству, горной статистике и техническому переводу с немецкого языка. В каникулярное время занимался разведкой каменного угля и железной руды.
Почти за 30-летнюю профессорскую деятельность Николай Александрович воспитал целую плеяду известных горных инженеров. У него начинали учиться такие выдающиеся ученые, как академики А. П. Карпинский, Ф. Н. Чернышов и Е. С. Ферсман, профессор И. В. Мушкетов. Лекции Кулибина всегда привлекали массу слушателей.
Николая Александровича часто можно было видеть окруженного тесной толпой студентов, с вниманием ловивших каждое слово маститого ученого. Очень часто лекций продолжались дома, в кабинете профессора, но уже перед любимыми учениками. Студенты восхищались не только поистине энциклопедическими знаниями своего учителя, но и огромной его библиотекой и, конечно же» коллекцией прекрасно подобранных минералов. Н. А. Кулибин имел неплохое собрание полезных ископаемых и даже пришельцев из космоса — метеоритов. Некоторые из них были очень редки. Так, в конце 70-х годов один из таких уникумов он передал исследователю метеоритов профессору Ю. И. Семашко, а другой осколок отослал в Британский музей.
В 1872 году Н. А. Кулибин назначается членом Совета Торговли и Мануфактуры, а через четыре года членом Горного ученого комитета. В 1882 году он назначается директором Горного департамента. Находясь на столь высоком посту, фактически руководя всей горнозаводской промышленностью России, Николай Александрович не превратился в кабинетного администратора. Он несколько раз с научной и ревизионной целями посещал уральские (1883, 1884 и 1887 гг.), олонецкие, финляндские, польские и подмосковные заводы.
В течение девятнадцатилетней деятельности Н.А.Кулибина на посту директора Горного департамента и председательствующего в высшем горном учреждении Горном совете им были произведены многочисленные важнейшие административные и законодательные реформы, которые охватывали разнообразные стороны горнозаводской промышленности и управления.
Николай Александрович Кулибин, внук великого русского изобретателя И. Кулибина, умер 10 апреля 1903 года. За свою продолжительную и плодотворную службу Н. А. Кулибин был награжден десятью русскими и двумя иностранными орденами.