Николай Воропай родился 1 ноября 1943 года в деревне Боблов, Беларусь. Окончил русскоязычную школу в Белоруссии с золотой медалью. В 1966 году - окончил электромеханический факультет Ленинградского политехнического института, специальность инженер-электрик.
С 1966 года работает в Сибирском отделении Академии наук, пройдя путь от инженера, младшего, старшего научного сотрудника, до заведующего лабораторией, заместителя директора, директора Сибирского энергетического института СО АН СССР.
В 1975 году - окончил аспирантуру Сибирского энергетического института СО АН СССР в Иркутске. В 1990 году присуждена ученая степень доктора технических наук, в 1993 году присуждено ученое звание профессора.
В 2000 году избран членом-корреспондентом РАН от Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН. С 1979 года ведет преподавательскую деятельность, с 2002 года - заведующий кафедрой электроснабжения и электротехники НИ ИрГТУ.
Специалист в областях исследования фундаментальных свойств больших электроэнергетических систем, моделирования и методов анализа устойчивости, живучести и надежности ЭЭС и других систем энергетики, обоснования развития ЕЭС России, региональных и межнациональных ЭЭС, энергетической безопасности страны и ее регионов.
Под его руководством выполнен ряд проектов для организаций Японии, Южной Кореи, Китая, Монголии, Германии, Венгрии; руководил с российской стороны рядом проектов, поддержанных зарубежными грантами, в том числе грантами 7 рамочной программы сотрудничества Европейского Союза и России по энергетике.
Научный руководитель ведущей научной школы по обеспечению энергетической стратегии и энергетической безопасности России и ее регионов, поддерживаемой Грантом Президента РФ.
Под его научным руководством защищены три докторские и 13 кандидатских диссертаций. Является автором более 400 научных работ, в том числе 24 монографий. Член общественной палаты Иркутска.