Родился 16 декабря 1948 г. в Кишиневе (Молдавская ССР, ныне - Молдавия) в семье Александра Сильвестровича и Валентины Игнатовны Николаевых. Родители работали в органах государственной безопасности.
В школьные годы Юрий Николаев посещал занятия в театральном кружке.
В 1970 г. окончил в Москве Государственный институт театрального искусства им. А. В. Луначарского (ГИТИС, ныне - Российский институт театрального искусства - ГИТИС) по специальности "актер театра и кино".
В 1970-1975 гг. был актером Московского драматического театра им. А. С. Пушкина.
С 1973 по 1975 г. Юрий Николаев внештатно работал на Центральном телевидении (ЦТ) Гостелерадио СССР.
В 1975 г. стал штатным сотрудником отдела дикторов ЦТ. Непродолжительное время являлся ведущим новостных программ.
С 1975 по 1991 г. Юрий Николаев был постоянным ведущим еженедельной музыкальной телепрограммы "Утренняя почта" (Первая программа ЦТ), получившей всесоюзное признание. Также он вел музыкальные передачи "Голубой огонек" и "Песня года", детскую программу "Спокойной ночи, малыши!" и др.
В 1991 г. Юрий Николаев учредил продюсерскую фирму "ЮНИКС" ("Юрий Николаев Студия"), которая начала выпуск еженедельной музыкальной телепрограммы "Утренняя звезда". Вплоть до 2003 г. был ее бессменным ведущим (в 1991-2002 гг. передача выходила на 1-м канале Останкино/ОРТ, в 2002-2003 гг. - на ТВЦ).
В 1995 г. стал соучредителем первого российского мужского журнала "Медведь" (закрыт в 2011 г.).
В 1996-1997 гг. являлся генеральным продюсером Московской телекомпании и художественным руководителем Московского телеканала (МТК).
В 1997-1999 гг. Юрий Николаев был ведущим возобновленной программы "Утренняя почта" (ОРТ).
В 2003-2008 гг. работал на телеканале "Россия". Вел программу о российском образовании "Большая перемена" (2003-2005), шоу "Танцы на льду" и "Танцы со звездами" (2006-2008).
С 2009 г. по н. в. Юрий Николаев работает на Первом канале. В 2009-2016 гг. был ведущим музыкальной программы "ДОстояние РЕспублики". В 2013-2014 гг. также вел передачу "В наше время".
С июля 2017 г. по н. в. - ведущий программы "Честное слово с Юрием Николаевым".
В качестве киноактера Юрий Николаев снимался в фильмах "Большие перегоны" (1971, режиссер Анатолий Дудоров), "Девушка из камеры №25" (1971, Давид Рондели), "Прежде, чем расстаться" (1984, Александр Косарев), многосерийной ленте "Хождение по мукам" по произведениям Алексея Толстого (1974, Василий Ордынский) и др.
Член Союза журналистов РФ и Академии российского телевидения.
Народный артист РФ (1998).
Награжден орденами Дружбы (2007) и Почета (2014). Удостоен почетной грамоты президента РФ (2018). Отмечен благодарностью президента РФ (1996) и премией правительства РФ в области культуры за 2018 г.
Лауреат премии Союза журналистов России (1992, 1996).
Женат вторым браком. Супруга - Элеонора Александровна Николаева.