Родился в многодетной семье мусульмански образованного крестьянина. Отца в 1938 году репрессировали, когда Наилю исполнилось шесть лет.
В трудные годы репрессий и Великой Отечественной войны работал и учился в школе.
В 1951–1957 был учителем, завучем, директором средней школы села Яныбаево Белокатайского района БашАССР.
В 1957–1978 — младший научный сотрудник, старший научный сотрудник, в 1978–1992 — заведующий отделом этнографии, в 1992–1996 ведущий научный сотрудник Института истории, языка и литературы Уфимского НЦ РАН.Принимал участие в создании Музея археологии и этнографии в Уфе. Организовал и участвовал в 40 экспедициях. Под его руководством в отделе этнографии ИИЯЛ была создана богатейшая в регионе этнографическая картотека (более 10 тыс. единиц хранения).Подготовил и опубликовал более 150 научных трудов по этнографии башкир и других народов региона иболее 10 монографий и фундаментальных научных статей в академических изданиях.Н.В. Бикбулатов скончался 18 апреля 1996 г. после продолжительной болезни. Похоронен на родине в д. Ново-Соболево Аргаяшского р-на Челябинской области.
В школьном краеведческом музее организована экспозиция, посвященная видному ученому - этнографу.
В Центральном государственном историческом архиве РБ и Научном архиве УНЦ РАН созданы личные фонды Н.В. Бикбулатова.