Thượng tướng Nguyễn Chí Vịnh sinh ngày 15/5/1957 (tuổi công tác), tuổi thực sinh ngày 15/5/1959; quê quán xã Quảng Thọ, huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên - Huế.
Ông là con trai của cố Đại tướng Nguyễn Chí Thanh - nguyên Ủy viên Bộ Chính trị, nguyên Chủ nhiệm Tổng cục Chính trị Quân đội nhân dân Việt Nam.
Thượng tướng Nguyễn Chí Vịnh nhập ngũ tháng 10/1976, nghỉ chuẩn bị hưu tháng 10/2021; Huy hiệu 40 năm tuổi Đảng.
Do lâm bệnh nặng, ông đã từ trần vào rạng sáng 14/9/2023 tại nhà riêng ở Hà Nội.
Lễ viếng và Lễ truy điệu Thượng tướng Nguyễn Chí Vịnh được tổ chức tại Nhà tang lễ Quốc gia (số 5 Trần Thánh Tông, Hà Nội) vào sáng 18/9. Lễ an táng được tổ chức vào chiều cùng ngày, tại Công viên Nghĩa trang Thiên Đức, tỉnh Phú Thọ.