Внук герцога Максимилиана Лейхтенбергского и великой княгини Марии Николаевны.
Отец — князь Николай Максимилианович Романовский, 4-й герцог Лейхтенбергский (4 августа 1843, Сергиевка — 6 января 1891, Париж), мать — Надежда Сергеевна Анненкова (1839—1891, по первому браку — Акинфьева, получила в 1878 году титул графини Богарнэ). Это был морганатический брак; родители обвенчались, по одним сведениям, 5 (17) июля 1868 года, по другим — в 1879 году. По указу Александра III от 11 (23) ноября 1890 года воспитанники князя Николая Максимилиановича Романовского получили право пользоваться титулом герцогов Лейхтенбергских с наименованием светлости, совершенным отделением от императорской фамилии и внесением в родословные книги С.-Петербургской губернии; герб их — в XV части «Общего гербовника».
Служил в императорской гвардии, был поручиком лейб-гвардии Преображенского полка.
Кавалер Ордена Святого Георгия 4-й степени (20 августа 1916).
К 1917 году имел должность флигель-адъютанта Николая II и звание полковника.
После Октябрьской революции — активный участник Белого движения, один из лидеров киевских монархистов, в 1918 году был Чрезвычайным и полномочным послом атамана Краснова в Берлине — возглавлял миссию к кайзеру Вильгельму II, где получал согласие последнего на снабжение Всевеликого Войска Донского оружием, необходимым для борьбы казаков с большевиками.
С 1920 года находился в эмиграции, где участвовал в создании Донского хора имени Платова и некоторое время им управлял.
Был женат на Марии Николаевне, урождённой графине Граббе (1869—1948). Дети от этого брака (герцоги и герцогини Лейхтенбергские):
- Александра (1895—1960), в 1916 вышла замуж за князя Левана Меликова (1893—1928), разведена, в 1922 вышла замуж за Николая Терещенко (1894—1926).
- Надежда (1898—1962), в 1929 вышла замуж за Александра Могилевского (1885—1963).
- Максимилиан (1900—1905).
- Сергей (1903—1966), в 1925 женился на Анне Александровне Наумовой (1900—?), 4 детей в этом браке, разведён в 1938. В 1939 женился на Кире Николаевне Волковой (род. в 1915), двое детей в этом браке, разведён в 1942). Женился на Ольге Сергеевне Викберг (Wickberg) (род. в 1926).
- Михаил (1905—1928)
- Мария (1907—1992, c 1929-го — жена графа Николая Менгден-Альтенвога (1899—1973)
Николай Николаевич Лейхтенбергский похоронен на родовом кладбище в баварской деревне Энддорф.
-
Костюмированный бал 1903 года
-
Жена
