Он родился в Киеве 11 (23) ноября 1823 года в семье известного врача-эпидемиолога Христиана Георгиевича Бунге. Крещён в лютеранской церкви святой Екатерины.

Золотой медалист Первой киевской гимназии, Николай блестяще закончил в 1845 году юридический факультет Киевского университета, получив степень кандидата законоведения. Успешно защитив в 1850 году диссертацию на тему «Теория кредита», был утверждён в звании профессора Киевского университета, где читал курс лекций по политической экономике и полицейскому (административному) праву.

По ходатайству Николая Пирогова, который был в то время попечителем Киевского учебного округа, Николая Христиановича назначили ректором Киевского Университета Святого Владимира (ныне университет им. Тараса Шевченко). Этот пост он занимал с 1859-го по 1880 год.

Авторитет Н.Бунге как учёного-экономиста был настолько высок, что молодой император Александр II включил его в состав комиссии по подготовке крестьянской реформы 1861 года. Мало кому известно, что в подготовку закона об отмене крепостного права — этого переломного момента в истории страны — весомый вклад внёс профессор из Киева. Уже тогда Н.Бунге, предвидя приход новой экономической эпохи, называл дворянство «вымирающим сословием», считая, что к управлению экономической жизнью государства должны прийти высокообразованные юристы, финансисты и промышленники.

Именно Н.Бунге сыграл решающую роль в разработке системы выкупных платежей за землю, предоставленную крестьянам после освобождения от крепостной зависимости. При его активном участии был организован государственный кредит крестьянам. Для этой цели в Петербурге создали Крестьянский банк, который выдавал крестьянам ссуды для выкупа у помещиков земельных участков из расчёта 6 % годовых.

Бунге доказывал, что расцвет сельского хозяйства зависит от государственной поддержки наиболее трудолюбивых и инициативных крестьян, ведущих хозяйство фермерскими методами. По его рекомендации Крестьянский банк усилил кредитную поддержку зажиточного крестьянства, удельный вес которого среди сельского населения после 1861 года неуклонно возрастал и составил к 90-м годам XIX века 30%.

Идея надёжной государственной поддержки отечественного фермера и в наши дни звучит актуально. Однако складывается впечатление, что экономисты современной Украины никогда и не слыхали об идеях Николая Бунге, имя которого канадский историк украинского происхождения, профессор Йоркского университета в Торонто Орест Субтельный назвал в одном ряду с такими светочами украинской науки того времени, как Илья Мечников, Владимир Антонович, Михаил Грушевский.

Возьмем, к примеру, солидно оформленный первый том «Економічної енциклопедії», выпущенный в 2000 году издательским центром «Академія» в Киеве, под редакцией профессора С.Мочерного. Искать в нём статью или упоминание о Николае Бунге — пустая трата времени.

Но вернёмся к биографии ученого. В 70-е годы XIX века одна за другой выходят его работы: «Основания политической экономии» (СПБ.1870), «Банковые законы и банковая политика» (в книге «Сборник государственных законов», т. I, СПБ.1874.). Особое место занимает вышедшая в Киеве в 1877 году книга «О восстановлении металлического обращения в России».

В 1880 году император Александр II снова обращается к интеллекту профессора из Киева. Он приглашает Н.Бунге в Петербург на должность министра финансов Российской империи. Провожая выдающегося киевлянина в Петербург, городская Дума, признавая его заслуги перед Киевом, избрала Николая Бунге почётным гражданином города, а университет — почётным профессором.

Заняв ответственный пост в правительстве государства, в состав которого тогда входила значительная часть украинских земель, Николай Бунге взялся за оздоровление его экономики, подорванной Крымской и Турецкой войнами.

Свою деятельность на посту министра финансов Бунге начал с решительной поддержки отечественного товаропроизводителя. Впервые в истории отечественной экономики он прибегнул к введению системы умеренно высоких таможенных пошлин на импортируемые товары. В 1881—1884 годах таможенные пошлины в Российской империи составляли 19 %, в 1887 году — 28% и, наконец, в 1891—1900 годах — 33%. Конечно, при таких тарифах цены на промышленные товары на внутреннем рынке были значительно выше, чем на мировом, но с укреплением отечественной промышленности они неуклонно снижались.

Гарантией и основой развития отечественной экономики Н.Бунге считал рубль, обеспеченный золотом и свободно обмениваемый на золотую монету. Бунге много сил отдал подготовке денежной реформы, которую ему не суждено было реализовать. Перевод обесцененного бумажного рубля на золотое содержание осуществил его преемник и последователь Сергей Юльевич Витте — денежной реформой 1897 года.

Протекционистская политика, которую отстаивал Бунге, вернула стране утраченные после Крымской войны экономические позиции. В некоторых отраслях промышленности к 90-м годам XIX века Российская империя не имела себе равных. Это касается, например, военного судостроения и сахарной промышленности. В те годы украинские земли с углём Донбасса, железной рудой Кривого Рога, машиностроением Харькова, Луганска и Киева, судостроением Николаева и Херсона были самым перспективным индустриальным регионом империи.

Огромное значение Н.Бунге уделял проблеме развития железных дорог. Он мотивировал требование ускоренного строительства и модернизации постоянным ростом хлебного экспорта (подавляющее большинство пшеницы вывозилось через украинские порты Одессу и Бердянск), а также необходимостью освоения природных богатств Сибири и Дальнего Востока.

В те годы Украина, наряду с Петербургским, Московским и Польским промышленными районами, была одним из ведущих регионов по густоте железнодорожной сети. К началу 90-х годов XIX века все крупные города Украины были связаны железными дорогами между собой и центрами империи— Петербургом и Москвой. Французский историк Никола Верт отмечает: «Урал пришёл в упадок из-за слабого железнодорожного сообщения с другими регионами страны. Место Урала заняла Украина. … Екатеринская железнодорожная линия уже в 1885 году связала угольные шахты Донбасса и рудные месторождения в Криворожье, что способствовало созданию в Донбассе и бассейне Днепра крупных металлургических комплексов».

По инициативе Н.Бунге государство стало выкупать железные дороги у частных владельцев. Если в 1881 году только 4 % магистралей принадлежало государству, то к концу 90-х годов уже две трети находились в государственной собственности.

Н.Бунге был организатором первых в стране акционерных обществ и сберегательных касс. В денежный оборот были привлечены миллионы рублей сбережений мелких предпринимателей и крестьянства, ранее хранивших деньги «в кубышках». В целях поддержания государственного кредита правительство способствовало помещению вкладов населения в государственные займы и в гарантированные государством ценные бумаги.

Яркой страницей исторических нововведений в годы работы Н.Бунге на посту министра финансов стало трудовое законодательство. Ведь до того, как он разработал первые в Российской империи нормативно-правовые акты трудового права, рабочие были совершенно беззащитны.

Первый документ рабочего законодательства вышел 1 июня 1882 года. Это был закон, запретивший труд детей до 12 лет на промышленных предприятиях и ограничивший труд подростков 12—15 лет в промышленности четырьмя часами. 3 июня 1885 года приняли закон, запретивший ночную работу на фабриках женщин, а также подростков до 17 лет. Министр высказывался за полный запрет детского труда во всех сферах экономики и предоставление всем детям возможности получения начального образования.

Наиболее существенным актом трудового законодательства Н.Бунге был июньский закон 1886 года, вводивший государственную систему фабричной инспекции и институт фабричных инспекторов. Отныне предпринимателям при найме рабочей силы предписывалось обязательно вносить в расчётную книжку рабочего условия найма, предупреждать об увольнении за две недели, не реже двух раз в месяц выдавать заработную плату. Штрафы, налагаемые на провинившихся работников, производились только по таксе, утверждённой правительством.

Прогрессивные и смелые мероприятия Н.Бунге вызвали яростное сопротивление консервативно настроенных членов Государственного совета, в первую очередь Дмитрия Толстого и Константина Победоносцева. Против его реформ выступала и значительная часть промышленников-миллионеров. Реакционным силам удалось добиться в 1887 году отставки Бунге с поста министра финансов.

Однако почти сразу после отставки император Александр III, высоко ценивший деятельность выдающегося учёного, назначает его на ещё более ответственный пост — председателя Кабинета министров Российской империи. На должности премьер-министра Николай Христианович находился восемь лет, до самой своей смерти.

Премьер-министр Н.Бунге содействовал строительству и оснащению металлургических заводов Украины, которых к концу XIX столетия насчитывалось уже семнадцать. Привлекались иностранные инвестиции (владельцами акций заводов и шахт Украины были капиталисты Англии, Франции, Германии, Бельгии), но делалось это разумно и под жёстким контролем государства. Именно в эти годы в Луганске и Харькове возникли паровозостроительные заводы, которые обеспечивали железные дороги подвижным составом и рельсами. Украина превратилась в главную угольно-металлургическую базу Российской империи. Добыча угля в Донбассе выросла в 1861-1900 г.г. на 100%, производство железной руды — в 158 раз.

В годы пребывания Н.Бунге на посту премьер-министра неизмеримо вырос его авторитет как учёного и государственника. Императорская Академия наук избрала его своим действительным членом. Экономические труды Н.Бунге были известны во многих странах мира.

3 (15) июня 1895 года Николай Бунге скоропостижно умер в Царском Селе (ныне город Пушкин) близ Петербурга. В своём завещании он высказал желание быть похороненным на киевской земле, рядом с могилой матери. 8(20) июня 1895 года гроб с телом замечательного киевлянина был доставлен в родной город. Улицы, прилегающие к вокзалу, и вся дорога к Байковому кладбищу были запружены тысячами людей всех сословий, пришедшими отдать последний долг славному земляку.

Проникновенно, лаконично и глубоко охарактеризовал Николая Христиановича Бунге в прощальной речи на кладбище ректор Киевского университета Фёдор Фортинский, назвавший его «идеальным профессором, гражданином, человеком».