Николай Павлович Мащенко родился 12 января 1929 года в селе Меловатка (ныне Сватовский район ЛНР). В 1950 году окончил актёрский факультет Харьковского театрального института, затем режиссёрский факультет того же института (1953).
Работал театральным режиссёром. С 1957 года – режиссёр, сценарист, актёр Киевской киностудии им. А. П. Довженко. Преподавал в Киевском государственном институте театрального искусства имени И. К. Карпенко-Карого. С 1969 года – секретарь правления Союза кинематографистов Украины, с 1987 по 2004 годы – генеральный директор Киевской киностудии художественных фильмов имени А. П. Довженко.
Член КПСС с 1962 года.
Председатель Комитета по Шевченковским премиям (1996–1999). Член Союза кинематографистов и Союза писателей Украины. Член-основатель Академии искусств Украины с декабря 1996 года, член президиума и академик-секретарь Отделения киноискусства АИУ; академик Академии телевидения Украины.
В своё время артист считал, что украинское кино, хоть и переживало плохие времена, совсем прийти в упадок не сможет. У него в кабинете висел диплом со знаком «Оскара». Он подтверждал, что впервые за всю историю существования киностудии имени Довженко картина «Приятель покойника» попала в номинацию на получение этой престижной награды, хоть и уступила место более сильным конкурентам.
Умер 2 мая 2013 года в Киеве. Во вторник, 7 мая, в Доме кино в Киеве состоялась церемония прощания, в тот же день похоронен на Байковом кладбище.
Награды и премии
Орден князя Ярослава Мудрого IV степени; князя Ярослава Мудрого V; «За заслуги» I степени; «За заслуги» II степени; Почётный знак отличия Президента;Трудового Красного Знамени; Дружбы народов; Орден «Кирилл и Мефодий» (Болгария); Орден Командора (Италия).
Народный артист Украинской ССР (1983).
Государственная премия Украины имени Александра Довженко 2011 года; Государственная премия УССР имени Т. Г. Шевченко (1982); премия Ленинского комсомола (1974); Главный приз Всесоюзного кинофестиваля в Тбилиси (1975); приз телевидения ГДР «Золотая лавровая ветвь» (1974); премия КЦ ЛКСМУ имени Н. А. Островского (1970); Почётная грамота Кабинета Министров Украины (13 декабря 1999 года); Почётная грамота Президиума Верховного Совета УССР; Почётная Грамота Президиума Верховного Совета Абхазии; Почётный гражданин города София и др.