Николай Николаевич Веляминов е роден на 20 октомври 1822 г., син на генерал-лейтенант Николай Степанович Велиаминов.
Ориентира се към военно поприще. Завършва Пажеския военен корпус. Действителна военна служба започва през 1841 г. в Лебгвардейския Преображенски полк. Служи в Лейбгвардейския Царскоселски стрелкови батальон (1859).
Повишен е във военно звание генерал-майор от 1860 г., с назначение в свитата на Негово императорско величество и Командир на лейбгвардейския Павловски полк.
Участва в потушаването на Полското въстание (1863-1864). Повишен е във военно звание генерал-лейтенант от 1863 г. Командир на 31-ва пехотна дивизия (1865 – 1879).
Участва в Руско-турската война (1877 – 1878).
В началото на войната 31-ва пехотна дивизия е в състава на 9-и армейски корпус с командир генерал-лейтенат Николай Криденер.
Участва в атаката и превземането на Никопол на 4 – 5 юли 1877 г.. При превземането на Никопол Велиаминов командва десния фланг на бойния ред и лично ръководи настъплението на 121-ви пехотен Пензенски полк, чийто непрекъснат и точен огън принуждава противника да разчисти укритията и да отвори пътя към източния редут на крепостта, чието овладяване принуждава турците да се предадат.
В деня на „ втория Плевен“ (18 юли) на Велиаминов е поверено командването на войските на десния фланг (общо 6 пехотни полка, 10 батареи, 2 ескадрона и 1 стотник), които трябва да настъпят към Плевен през село Гривица. Настъплението се провежда от две колони, едната от които Веляминов ръководи лично. Нанася главния удар и води най-тежкото и ожесточено сражение при височините на село Гривица. Въпреки мъжеството на войниците, вдъхновени от личния пример на Веляминов, този редут остава в ръцете на турците и на Веляминов се пада трудната задача да изтегли отсражението частите, разстроени от многократните повторни атаки. Едва към 11 ч. на следващия ден Веляминов успява с лични усилия да изтегли остатъците от Архангелогородския полк от рова на редута.
След превземането на Плевен в края на ноември дивизията е придадена на Западния руски отряд с командир генерал-лейтенат Йосиф Гурко. Ген. Веляминов е назначен за началник на колона в състав: 6 батальона, 16 сотни, 16 оръдия. Преминава при ужасни условия и снежна буря Стара планина по направлението с. Врачеш – връх Мургаш – с. Желява. На 19-и той прехвърля войските си на позицията при Горни Богров, укрепва се и на 20-и устоява на ожесточено нападение от 15 табора турци, които се приближават на 20 крачки до укрепленията. „Това сражение – докладва генерал Гурко – направи силно впечатление на турците и разклати моралните им сили.“ След боя при село Горни Богров във взаимодействие с колоната на генерал-майор Отон Раух освобождава София и успешно преследва противника при Чамурлии. На 30 декември /11 януари освобождава Самоков, на 31 декември/12 януари – село Долна баня и се съединява с основните сили на Западния отряд. Участва в зимното разчистване на Тракия от остатъците на турските сили. Проявява се в битките при Каратаир и Дермендере, Караагач и Белащица. Участва в освобождаването на Пазарджик и освобождаването на Пловдив.
Назначен е за временен командир на 9-и армейски корпус и генерал-губернатор на Пловдив. На последната длъжност успешно възстановява нормалния живот в града.
Генерал-лейтенат Николай Веляминов е сред онези руски командири, които изминават най-тежките и опасни пътища на войната. Награден е с Орден „Свети Георги“ IV ст.
В воздаяние за оказанную храбрость и распорядительность в деле с Турками при Горном-Бугарове, 19 Декабря 1877 года
След войната получава годишен отпуск за възстановяване. Награден е с орден „Белият орел“ (1879 г.
На 26 юли 1884 г. е повишен в генерал от пехотата и отново е назначен за член на Александровския комитет за ранените и директор на Николаевско-Измайловското заведение за престарели воини.
От брака му с Наталия Сергеевна Озерова, дъщеря на генерал-лейтенант С. П. Озеров има син Александър.
Генерал Николай Веляминов умира в Москва през 1892 г.
Източник: