Окончил Астраханский технологический институт рыбной промышленности и хозяйства и Саратовскую высшую партийную школу.
Работал слесарем, мастером участка Астраханского судостроительного производственного объединения.
С 1981 по 1985 год — инструктор, заведующий отделом райкома КПСС, в 1985—1987 — председатель исполкома районного Совета народных депутатов, в 1987—1991 — первый секретарь райкома КПСС, 1991—1993 — председатель районного Совета Советского района г. Астрахани.
С 1994 года по 1996 год — заместитель директора Астраханского судоремонтно-судостроительного завода. Избирался депутатом Астраханского областного Совета народных депутатов, Астраханского областного представительного собрания, первым секретарем Астраханского областного комитета КПРФ.
В 1994 г. избран депутатом Астраханского областного представительного собрания (название Государственной Думы Астраханской области до 2001 г.). Депутат Астраханского областного представительного собрания в 1994—1995 гг.
С 1995 по 2003 гг. в течение двух сроков — депутат Государственной Думы России. Оба раза избирался по партийному спику КПРФ. В 1999 г. баллотировался так же по Астраханскому одномандатному округу, занял 2-е место, уступив О. В. Шеину, но прошёл по партийному списку. В 2003 г. так же баллотировался и по одномандатному округу (занял 3-е место), и по партийному списку КПРФ. В обоих случаях потерпел неудачу.
В Государственной Думе РФ второго созыва был членом фракции КПРФ, членом комитета по собственности, приватизации и хозяйственной деятельности, в Государственной Думе третьего созыва — членом фракции КПРФ, заместителем председателя комитета по собственности.
Николай Арефьев выступил с законодательной инициативой о ликвидации независимого Центро-Банка и возрождении Государственного банка России. Закон был разработан совместно с Сергеем Глазьевым.
18 октября 2000 на пленарном заседании Думы отозвал свои законопроект о банке «Банк России», т.к его предложения были включены в более обширный законопроект Президента Путина (отклонён).
Предложения Президента:
В 2004 г. во время кризиса в КПРФ (и раскола с участием Г. Ю. Семигина и В. И. Тихонова) поддержал Г. А. Зюганова и был избран в состав Секретариата ЦК КПРФ.
В 2006 г. возглавлял избирательный список КПРФ на выборах депутатов Государственной Думы Астраханской области. Избран депутатом депутатом Государственной Думы Астраханской области по пропорциональной системе, стал заместителем председателя областной Думы и возглавил фракцию КПРФ.
На XIII съезде КПРФ, состоявшемся в Москве 29-30 ноября 2008 года, был избран в состав секретариата ЦК КПРФ.
Женат, имеет двоих сыновей.