Родился в богатой купеческой семье. Учился в Московской Практической академии коммерческих наук, а после смерти отца, был вынужден принять управление делами, не окончив курса Академии.

Сначала Н.В. Мещерин увлёкся фотографией, затем делал картины из сушёных трав и цветов, а в начале 1890-х гг. приступил к занятиям живописью. Систематического художественного образования он не получил, ограничившись частными уроками, в том числе у В.В. Переплётчикова, который был товарищем Мещерина по Практической академии. Он также брал уроки у М.Х. Аладжалова и А.М. Корина.

Впервые работы Н.В. Мещерина были показаны на выставке Московского товарищества художников в 1899 г.

В 1910 году Н.В. Мещерин передал некоторые свои картины открывавшемуся Вятскому художественному музею.

На XV выставке Союза русских художников, в конце 1917 г., были показаны его 30 картин; многие были проданы так, что ныне известно местонахождение только 13 из них.

В 1987 г. состоялась первая персональная выставка произведений Н.В. Мещерина.