Родился в местечке Великие Сорочинцы Миргородского уезда Полтавской губернии в семье помещика. Назвали Николаем в честь чудотворной иконы святого Николая, хранившейся в церкви села Диканька. У Гоголей было свыше 1000 десятин земли и около 400 душ крепостных. Предки писателя со стороны отца были потомственными священниками, однако уже дед Афанасий Демьянович оставил духовное поприще и поступил в гетмановскую канцелярию; именно он прибавил к своей фамилии Яновский другую — Гоголь, что должно было продемонстрировать происхождение рода от известного в украинской истории 17 в. полковника Евстафия (Остапа) Гоголя (факт этот, впрочем, не находит достаточного подтверждения). Детские годы Гоголь провел в имении родителей Васильевке (другое название — Яновщина). В 1818-19 Гоголь вместе с братом Иваном обучался в Полтавском уездном училище, а затем, в 1820-1821, брал уроки у полтавского учителя Гавриила Сорочинского, проживая у него на квартире. В мае 1821 поступил в гимназию высших наук в Нежине. Здесь он занимается живописью, участвует в спектаклях — как художник-декоратор и как актер, причем с особенным успехом исполняет комические роли. Пробует себя и в различных литературных жанрах (пишет элегические стихотворения, трагедии, историческую поэму, повесть). Тогда же пишет сатиру "Нечто о Нежине, или Дуракам закон не писан" (не сохранилась). Окончив гимназию в 1828 г., Гоголь в декабре вместе с другим выпускником А. С. Данилевским (1809-1888), едет в Петербург. Испытывая денежные затруднения, безуспешно хлопоча о месте, Гоголь делает первые литературные пробы: в начале 1829 г. появляется стихотворение "Италия", а весной того же года под псевдонимом "В. Алов" Гоголь печатает "идиллию в картинах" "Ганц Кюхельгартен". Поэма вызвала резкие и насмешливые отзывы Н. А. Полевого и позднее снисходительно-сочувственный отзыв О. М. Сомова (1830 г.), что усилило тяжелое настроение Гоголя. В конце 1829 г. ему удается определиться на службу в департамент государственного хозяйства и публичных зданий Министерства внутренних дел. С апреля 1830 до марта 1831 г. служит в департаменте уделов (вначале писцом, потом помощником столоначальника), под началом известного поэта-идиллика В. И. Панаева. Пребывание в канцеляриях вызвало у Гоголя глубокое разочарование в "службе государственной", но зато снабдило богатым материалом для будущих произведений, запечатлевших чиновничий быт и функционирование государственной машины. В этот период выходят в свет "Вечера на хуторе близ Диканьки" (1831-1832). Они вызвали почти всеобщее восхищение. Осенью 1835 г. он принимается за написание "Ревизора", сюжет которого подсказан был Пушкиным; работа продвигалась столь успешно, что 18 января 1836 г. он читает комедию на вечере у Жуковского (в присутствии Пушкина, П. А. Вяземского и других), а в феврале-марте уже занят ее постановкой на сцене Александрийского театра. Премьера пьесы состоялась 19 апреля. 25 мая — премьера в Москве, в Малом театре. В середине октября Гоголь живет в Москве. В 1849-1850, Гоголь читает отдельные главы 2-го тома "Мертвых душ" своим друзьям. Всеобщее одобрение и восторг воодушевляют писателя, который работает теперь с удвоенной энергией. Весною 1850 Гоголь предпринимает первую и последнюю попытку устроить свою семейную жизнь — делает предложение А. М. Виельгорской, но получает отказ.
В октябре 1850 Гоголь приезжает в Одессу. Состояние его улучшается; он деятелен, бодр, весел; охотно сходится с актерами одесской труппы, которым он дает уроки чтения комедийных произв., с Л. С. Пушкиным, с местными литераторами. В марте 1851 г. покидает Одессу и, проведя весну и раннее лето в родных местах, в июне возвращается в Москву. Следует новый круг чтений 2-го тома поэмы; всего было прочитано до 7 глав. В октябре присутствует на "Ревизоре" в Малом театре, с С. В. Шумским в роли Хлестакова, и остается доволен спектаклем; в ноябре читает "Ревизора" группе актеров, в числе слушателей был и И. С. Тургенев. 1 января 1852 г. Гоголь сообщает Арнольди, что 2-й том "совершенно окончен". Но в последних числах месяца явственно обнаружились признаки нового кризиса, толчком к которому послужила смерть Е. М. Хомяковой, сестры Н. М. Языкова, человека, духовно близкого Гоголю. Его терзает предчувствие близкой смерти, усугубляемое вновь усилившимися сомнениями в благотворности своего писательского поприща и в успехе осуществляемого труда. 7 февраля Гоголь исповедуется и причащается, а в ночь с 11 на 12 сжигает беловую рукопись 2-го тома (сохранилось в неполном виде лишь 5 глав, относящихся к различным черновым редакциям; опубликованы в 1855 г.). 21 февраля утром Гоголь умер в своей последней квартире в доме Талызина в Москве.
Похороны писателя состоялись при огромном стечении народа на кладбище Свято-Данилова монастыря, а в 1931 останки Гоголя были перезахоронены на Новодевичьем кладбище.