Николай Винниченко родился в 1965 г. в Ленинграде.
В 1987-м окончил юридический факультет ЛГУ.
С 1987 по 1988 г. — стажер по надзору за исполнением законов о несовершеннолетних прокуратуры Ленинграда, последующие два года — прокурор отдела по надзору за исполнением законов о несовершеннолетних горпрокуратуры.
С 1990 по 1992 г. — помощник прокурора Петербурга по надзору за следствием в органах госбезопасности.
С 1992 по 1995 г. — начальник отдела по надзору за исполнением законов о федеральной безопасности городской прокуратуры.
С 1995 по 1998 г. — прокурор Московского района Петербурга.
С апреля 2001 г. — главный федеральный инспектор по Петербургу полномочного представительства президента по СЗФО.
С апреля 2003 г. до августа 2004 г. — прокурор Санкт-Петербурга.