Ông xuất thân trong một gia đình làm ruộng và nghề thợ mộc, là con ông Nguyễn Văn Ðảng và bà Nguyễn Thị Thể, vì nhà nghèo nên ông không xuất thân từ khoa bảng, nhờ ý chí tự lập ông đã làm nên sự nghiệp lớn rồi hy sinh vì Tổ quốc. Hồi tuổi trẻ ông làm thơ lại tại huyện đường Phong Ðiền, dần dần được bổ làm thơ lại tại bộ Hộ. Tại đây ông được Thượng thư Nguyễn Ðăng Tuân (Thân phụ kinh lược xứ Bắc kỳ Nguyễn Ðăng Giai) xem như tri kỷ, đem lòng yêu mến tiến cử lên triều đình, được vua Minh Mạng thu dụng. Ngày 19/11/1873 quân Pháp đánh úp thành Hà Nội, mặc dù ông đã chỉ huy chống trả quyết liệt nhưng lực lượng vũ khí kém đã bị quân Pháp chiếm thành ông bị thương, bên cạnh ông là con trai Phò mã Nguyễn Lâm hy sinh anh dũng, được quân Pháp cứu chữa nhưng ông kiên quyết từ chối và khẳng khái nói rằng: "Bây giờ nếu ta chỉ gắng lây lất mà sống, sao bằng thung dung chết về việc nghĩa" sau đó ông tuyệt thực gần một tháng và mất vào ngày 20/12/1873 (01/11 âm lịch) thọ 73 tuổi, được tin ông mất vua Tự Ðức vô cùng đau xót sai quân đưa thi hài ông và Phò mã Nguyễn Lâm về quê nhà an táng. Nguyễn Tri Phương được xếp vào hàng trung nghĩa và thờ tại Huế và Hà Nội, đồng thời cấp đất vật liệu cho lập một nhà thờ tại quê nhà thờ chung 3 vị công thần trong một gia đình tuẫn tiết.