Обучался в Американской академии драматических искусств.
Родился в семье датского кинорежиссёра и монтажёра <a href="/name/323741/" class="all">Андерса Рефна</a> и кинооператора <a href="/name/387833/" class="all">Вибеке Виндинг</a>.
Брат Николаса — датский певец <a href="/name/329855/" class="all">Каспер Виндинг</a>.
Николас Виндинг Рефн страдает дальтонизмом — не различает полутона.