Родилась 14 августа 1932 г. в совхозе «Молочное» Вологодской области. Окончила Московский государственный университет (1955), заочную аспирантуру МГУ (1965). Работала преподавателем истории КПСС в техническом училище г. Комсомольска-на-Амуре (1955–1957), два года была на комсомольской работе (1957–1959). Более десяти лет в Комсомольском-на-Амуре политехническом институте последовательно занимала должности ассистента кафедры марксизма-ленинизма, старшего преподавателя, доцента, заведующего кафедрой общественных наук (1959–1970). С 1970 г. живет в г. Хабаровске. Работала в Хабаровской высшей партийной школе: доцент кафедры истории КПСС, заведующаий кафедрой истории КПСС (1970–1991). С 1991 г. – профессор кафедры политической истории Дальневосточного государственного гуманитарного университета. Основные направления научной деятельности: общие вопросы исторических наук; русская история второй половины ХIХ–ХХ вв.; социальная и политическая история, историческая биография. Много работает над темой истории Дальнего Востока. Разработала научную концепцию и методику исследования проблем: централизм и регионализм на Дальнем Востоке России; особенности местного управления; российская эмиграция в Маньчжурии. Ею подготовлен и апробирован спецкурс «История освоения Дальнего Востока России в середине XIX – начале XX вв.». Н. И. Дубинина является председателем диссертационного совета. Подготовила 2 докторов и 5 кандидатов исторических наук. Опубликовала более 100 научных статей и монографий, среди них историко- публицистические очерки о губернаторах Дальнего Востока: «Приамурский генерал-губернатор Н. Л. Гондатти» (1997), «Приамурский генерал-губернатор Н. И. Гродеков» (2001), «Приамурский генерал-губернатор П. Ф. Унтербергер» (2008). Является членом редакционных советов многих изданий исторической тематики. Н. И. Дубинина – активный пропагандист и популяризатор знаний об историческом прошлом Хабаровского края и Дальнего Востока в целом, постоянный участник всевозможных конференций, на которых выступает с докладами и сообщениями по истории Дальнего Востока. В 1910 г. в Хоккайдо (Япония) опубликована её книга на японском языке «Становление Российского Дальнего Востока». В 2008 г. ей присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки Российской Федерации».