Историк, археограф и библиограф Н. П. Барсуков родился 20 ноября 1838 года в г. Липецке Тамбовской губернии (ныне административном центре Липецкой области) в небогатой дворянской семье.

Род Барсуковых внесен в 6-ю часть родословной книги Тамбовской губернии. В писцовых книгах Шацкого и Касимовского уездов за 1645-1648 годы есть упоминание о том, что предкам этого рода Степану Семеновичу и Самуилу Степановичу Барсуковым за верную службу жалованы были царем Алексеем Михайловичем поместья в Борисоглебском стане. Один из родоначальников, купец Алексей Барсуков, первым из русского купечества стал строить трехмачтовые морские суда, за что его благодарил Петр I. Иван Якимов, сын Барсуков, находясь в Лейб-кампании, в 1741 году пожалован в дворянское достоинствоименным указом императрицы Елизаветы. Большинство Барсуковых, включая отца Платона Александровича, находились на военной службе. Мать, Аполлинария Ивановна, – из древнего рода Бартеневых. Ее брат – П. И. Бартенев, известный историк, филолог, пушкинист, издатель журнала «Русский архив».

Первоначальное образование Н. П. Барсуков получил в Воронежском кадетском корпусе. Потом окончил 2-е Константиновское военное училище в Петербурге, но на военную службу не попал по состоянию здоровья. В 1859 году Николай Барсуков был произведен в коллежские регистраторы, с этого же года посещал в качестве вольнослушателя Петербургский университет, слушал лекции историков Н. И. Костомарова и К. Д. Кавелина.

С 1863 года он служил в Археографической комиссии, с 1868 года был помощником начальника синодального архива и библиотеки, с 1883 до конца жизни – начальником архива Министерства народного просвещения. С 1891 года – действительный статский советник.

В 1866 году Н. П. Барсуков начал печататься как библиограф в «Русском архиве», который издавал его дядя П. И. Бартенев, и в «Вестнике Европы». Он известен как составитель указателей, библиографических изданий, автор трудов биографического характера. Николай Платонович издал «Указатели к полному собранию русских летописей». Он разобрал архивы П. А. Вяземского и историка М. П. Погодина. Основное место среди его работ занимают документальные биографии П. М. Строева и М. П. Погодина («Жизнь и труды П. М. Строева» (1878), «Жизнь и труды М. П. Погодина» (кн. 1-22, 1888–1910), а также самый полный свод отечественных русско-славянских житий святых «Источники русской агиографии» (1882).

Н. П. Барсуков пользовался авторитетом в научном и книжном мире. Он являлся членом Археографической комиссии, почетным членом Императорского общества любителей древней письменности, действительным членом Церковно-археологического общества при Киевской духовной академии, Императорского общества истории и древностей российских при Московском университете, почетным членом Ростовского музея церковных древностей.

Был страстным коллекционером, собрал множество портретов русских ученых, писателей, церковных деятелей. Благодаря этому его квартиру в Петербурге, где он прожил более 50 лет вместе со своим братом Александром (1839-1914), называли «патриаршие палаты». У Барсуковых была и прекрасная библиотека с редкими изданиями XVIII-XIX веков по русской истории, археологии, филологии, истории русской церкви, классической отечественной литературы. Все было строго систематизировано, переплетено в однотипные переплеты. На особой полке в дорогих изящных переплетах стояли книги братьев Барсуковых. В 1880-е годы вокруг них образовался «барсуковский кружок», в который входили П. П. Вяземский, А. Ф. Бычкоов, Л. Н. Майков, граф С. Д. Шереметев и др.

Н. П. Барсуков умер 6 декабря 1906 года в Петербурге.

О судьбе музейных и книжных собраний братьев Барсуковых известно очень мало. Коллекция книг по истории России в настоящее время хранится в фонде редких изданий Зональной научной библиотеки им. В. А. Артисевич Саратовского государственного университета.