Родился 21 (9) ноября 1860 года в Москве*. В 1885 году окончил Московский государственный университет. Еще будучи студентом вступил в столичное общество любителей естествознания, антропологии и этнографии. По окончании учебного заведения сразу отправился на север Западной Сибири для проведения исследований.
В 1902 получил назначение правителя канцелярии иркутского генерал-губернатора, которым он оставался до 1906, когда был назначен Тобольским губернатором. Весной 1906 года Николай Львович прибыл в Тобольск и оставался на посту до осени 1908 года. Занимался мероприятиями, направленными на развитие сельского хозяйства, участвовал в защите интересов промышленности, совершенствовании страхования.
Тобольская губерния под руководством Гондатти была одной из самых благополучных в Российской империи. Однако скоро появилась необходимость улучшить положение в Томском крае, где социально-политическая обстановка отличалась нестабильностью.
26 (13) сентября 1908 объявлено, что тобольский губернатор камергер Гондатти перемещается на должность томского губернатора.
27 ноября 1908 года собрание Тюменской городской Думы по предложению городского головы А. И. Текутьева единогласно избрало Николая Львовича Почетным гражданином нашего города: «Только заботы его, светлый государственный ум и административный такт могли направить и привести к спокойствию и общему благу население Тобольской губернии, а в частности и Тюмени. Во время его управления как население губернии, так и Тюмень не испытывали тех бедствий, какие испытывали соседние губернии и города».
В конце мая в Тюмень пришло сообщение, что 1 мая 1909 года «Государь Император Всемилостивейшее соизволил присвоить бывшему Тобольскому губернатору, камергеру Высочайшего Двора Николаю Львовичу Гондатти звание «Почетный гражданин города Тюмени».
Николай Львович стал Почетным гражданином городов Березова, Тюмени, Томска, Новосибирска, Екатеринбурга, Хабаровска, Сургута.
Награжден орденами Св. Владимира IV и III степеней, Св. Станислава II и III степеней, в том числе один – за изучение сибирских окраин, Св. Александра Невского, серебряную медаль в память Царствования Императора Александра III и бронзовую медаль. За труды по первой Всеобщей переписи населения 1897 года. Большой золотой медалью имени Ф. П. Литке по этнографии (за все труды, перенесенные им во время пребывания среди чукчей и за обнародованные уже исследования). Большой золотой медалью им. академика Бера (1901).
Более того, в число наград Николая Гондатти входят и иностранные: японский орден Золотого коршуна, китайский орден Двойного Дракона, бухарский орден Золотой Звезды, французский Орден Почетного легиона.
Сегодня одна из улиц Тюмени носит имя Николая Гондатти. На фасаде здания краеведческого музея «Городская Дума» установлена мемориальная доска.