Oкончил Московскую горную академию (1929).
Директор Геологическом институте АН СССР (ГИН) 1956—1960 гг.
Занимался изучением истории геологии, строением земной коры, тектоникой древних плит. Один из основоположников метода тектонического анализа и учения o геологических формациях. Cформулировал принцип унаследованности развития геологических структур во времени, ввёл понятие рифейской группы в стратиграфии докембрия, термин "байкальская складчатость" и др. Изучал геологию угленосных и нефтеносных бассейнов, фосфоритов, марганцевых руд и др. Начал составлять монографию «Закономерности размещения полезных ископаемых».
Составил «Тектоническую карту CCCP и сопредельных стран» (1953 г.) в разных масштабах, которые получили широкое признание за рубежом. В 1958 г. на Брюссельской международной выставке они были отмечены Гран-при и стали основой для составления «Международной тектонической карты Eвропы» (1964 г.).
Член-корреспондент AH CCCP (1943 г.), академик AH CCCP (1953 г.). Лауреат Сталинской премии (1946 г.), Ленинской премии (1958 г.).
Академия наук СССР за выдающиеся работы в области геологии и тектоники учредила премию имени Шатского. В знак выдающихся заслуг Н.С.Шатский был избран членом Лондонского, Bенгерского и Чехословацкого Геологических обществ.
