Thượng tướng Nguyễn Chí Vịnh sinh ngày 15/5/1957, quê quán xã Quảng Thắng, huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế.
Ông là con trai của Đại tướng Nguyễn Chí Thanh, cố Chủ nhiệm Tổng cục Chính trị Quân đội Nhân dân Việt Nam.
Ông Nguyễn Chí Vịnh là Ủy viên Trung ương Đảng khóa XI, XII; nguyên Ủy viên Thường vụ Quân ủy Trung ương; Thứ trưởng Bộ Quốc phòng (2/2009 - 1/12/2021).
Trưởng thành qua nhiều cương vị công tác trong ngành tình báo Quốc phòng, năm 1999, ông được bổ nhiệm giữ chức vụ Phó Tổng cục trưởng Tổng cục Tình báo Quốc phòng (Tổng cục II) khi mang quân hàm Đại tá. Năm 1999, ông được phong quân hàm Thiếu tướng.
Năm 2002, ông được bổ nhiệm giữ chức Tổng cục trưởng Tổng cục II, Bộ Quốc phòng. Ông được phong quân hàm Trung tướng năm 2004. Năm 2009, Trung tướng Nguyễn Chí Vịnh được bổ nhiệm giữ chức vụ Thứ trưởng Bộ Quốc phòng kiêm Tổng cục trưởng Tổng cục II.
Từ cuối năm 2009, ông thôi kiêm nhiệm chức vụ Tổng cục II, Bộ Quốc phòng để toàn tâm, toàn ý thực hiện trọng trách Thứ trưởng Bộ Quốc phòng phụ trách đối ngoại.
Tại Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ XI của Đảng (tháng 1/2011), Trung tướng Nguyễn Chí Vịnh được bầu vào Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam. Đại hội XI cũng chính là đại hội đầu tiên có văn kiện đề cập trực tiếp đến công tác đối ngoại quốc phòng.
Tháng 12/2013, ông được thăng quân hàm Thượng tướng. Tháng 1/2016, tại Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ XII của Đảng, ông tái đắc cử Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam khóa XII. Tháng 4/2016, ông được Bộ Chính trị chỉ định tham gia Thường vụ Quân ủy Trung ương.
Ngày 20/2/2017, Thủ tướng bổ nhiệm lại Thượng tướng Nguyễn Chí Vịnh giữ chức vụ Thứ trưởng Bộ Quốc phòng. Tháng 12/2021, Thượng tướng Nguyễn Chí Vịnh được nghỉ công tác.
Ghi nhận công lao đóng góp của Thượng tướng Nguyễn Chí Vịnh, Đảng và Nhà nước đã trao tặng cho ông nhiều phần thưởng cao quý: Huân chương Quân công hạng nhất, nhì, ba; Huân chương Chiến công hạng nhất, nhì, ba; Huân chương Độc lập hạng nhất; Huy hiệu 40 năm tuổi Đảng.
Thượng tướng Nguyễn Chí Vịnh cũng được trao tặng: Huân chương Bảo vệ Tổ quốc hạng nhất của Campuchia; Huân chương Hoàng gia Sahametrei cấp Mohaséreivath (Đại thập tự) của Campuchia; Huân chương Hữu nghị của Liên bang Nga; Huân chương Antonio Maceo của Nhà nước Cộng hòa Cuba; Huân chương Mặt trời mọc của Nhật Bản.
