Николай Денков е роден на 3 септември 1962 г. в Стара Загора. През 1987 г. завършва Факултета по химия и фармация на Софийския университет „Св. Климент Охридски“. През 1993 г. защитава докторска дисертация, от 1997 г. е доцент, от 2007 г. е доктор на химическите науки, от 2008 г. е професор по физикохимия. От 2004 г. до 2008 г. е заместник-декан на Факултета по химия и фармация, след което до 2015 г. е ръководител на Катедра „Инженерна химия“. От 2017 г. е ръководител на лабораторията „Активни формулировки и материали“ към факултета. Член е на експертна група „Физически науки“ към Европейската космическа агенция.
През 2018 г. Николай Денков става член-кореспондент на Българската академия на науките. През 2021 г. Събранието на академиците на БАН го избира за академик в областта на природоматематическите науки, направление „Химически науки“. От 2019 г. акад. Николай Денков е член на европейската научна академия „Academia Europеa“.
От 12 август 2014 г. до 5 април 2016 г. Николай Денков е заместник-министър на образованието и науката, отговарящ за висшето образование и европейските структурни фондове. Той е служебен министър на образованието и науката от 27 януари 2017 г. до 4 май 2017 г. в правителството на Огнян Герджиков. От 12 май 2021 г. е служебен министър на образованието и науката в двете служебни правителства на Стефан Янев, а от 13 декември 2021 г. до 2 август 2022 г. е министър на образованието и науката в правителството на Кирил Петков.
В класацията на Станфордския университет в САЩ, за 2021 година, в която попадат 73 български учени, акад. Николай Денков е на 727-о място в „Химическа физика“. Класацията на Станфордския университет групира всички изследователи в 22 научни области и 176 подобласти.
Научните му изследвания са в областта на физикохимията на колоидно-дисперсните системи, повърхностно-активните вещества и техните многобройни приложения.
Акад. Николай Денков е публикувал над 175 научни статии и обзори. Неговите разработки са цитирани над 8500 пъти в научната литература. Изнесъл е над 90 лекции на международни конференции, провел е над 80 семинара в чуждестранни университети и изследователски институти. Има 12 патента, включително шест международни и четири чуждестранни.
Ръководил е повече от 50 международни проекта, финансирани от чуждестранни фирми. Работил е като водещ учен в изследователските институти на фирмите „Юниливър“ (САЩ) и „Rhone-Poluenc“ (Франция). Той е бил гост-изследовател в японската научна фондация (JRDC), гост-професор в Инженерното висше училище по индустриална физика и химия в Париж и в университета в Лил (Франция).
За своите научни постижения Николай Денков е удостоен с редица награди, сред които грамота от Японската агенция за изследвания и развитие (1995), Голямата награда "Питагор" на Министерството на образованието и науката за 2010 г., на Почетния знак със синя лента на СУ „Св. Климент Охридски“ (2013), на Голямата награда на СУ „Св. Кл. Охридски“ за високи научни постижения (2016), на годишната награда „Солвей“ за високи научни постижения на Европейското дружество по колоиди и повърхности (2019) и др.
На 25 октомври 2022 г. с указ на президента е удостоен с орден „Св. Св. Кирил и Методий“ - огърлие за заслуги в областта на образованието и науката.
Информацията е изготвена от отдел „Справочна“ на БТА