Закончив Преображенское училище в Москве, не смог продолжить образование из-за недостатка средств и в 1837 поступил на службу в Оружейную палату канцелярским служителем второго разряда. Знакомство с Строевым и Снегирёвым пробудило в Забелине интерес к изучению русской старины.
По архивным документам он написал свою первую статью о поездках русских царей на богомолье в Троице-Сергиеву лавру, напечатанную в сокращённом варианте в «Московских губернских ведомостях» в № 17 за 1842. Статья, уже переделанная и дополненная, появилась в 1847 в «Чтении Московского общества истории и древностей», и в то же время Забелин был избран в члены-соревнователи общества. Прочитанный Грановским на дому курс истории расширил исторический кругозор Забелина — в 1848 он получил место помощника архивариуса в Дворцовой конторе, а с 1856 занимал здесь место архивариуса.
В 1835—1854 гг. Забелин работает преподавателем истории в Константиновском межевом институте.
В 1859 по предложению графа С. Г. Строганова Забелин перешёл в Императорскую археологическую комиссию младшим членом, и ему были поручены раскопки скифских курганов в Екатеринославской губернии и на Таманском полуострове, около Керчи, где было сделано множество интереснейших находок.
Результаты раскопок описаны Забелиным в «Древностях Геродотовой Скифии» (1866 и 1873) и в отчётах Археологической комиссии. В 1876 Забелин оставил службу в комиссии. В 1871 университет св. Владимира удостоил его степени доктора русской истории. В 1879 он был избран председателем Московского общества истории и древностей и затем товарищем председателя Императорского Российского Исторического музея имени Императора Александра III.
В 1884 Академия наук избрала Забелина в число членов-корреспондентов, а в 1892 — почетным членом. На торжественном праздновании 50-летнего юбилея в 1892 Забелина приветствовал весь русский учёный мир.
Исследования Забелина касаются, главным образом, эпох Киевской Руси и становления Московского государства. В области истории быта и археологии древнейших времён его труды занимают одно из первых мест.
Забелина интересовали коренные вопросы особенностей жизни русского народа. Отличающая черта его работ — это вера в самобытные творческие силы русского народа и любовь к низшему классу, «крепкому и здоровому нравственно, народу-сироте, народу-кормильцу». Глубокое знакомство со стариной и любовь к ней отражались и в языке Забелина, выразительном и оригинальном, с архаическим, народным оттенком. При всём своём идеализме Забелин не скрывает и отрицательных сторон древней русской истории: принижение роли личности в роду и домостроевской семье и прочее. Разбирая идейные основы русской культуры, он отмечает также важное значение экономических отношений в истории политики и культуры.
Первые капитальные сочинения Забелина — это «Домашний быт русских царей в XVI-XVII веках» (1862) и «Домашний быт русских цариц в XVI-XVII веках» (1869, 2 издание в 1872); им предшествовал ряд статей по отдельным вопросам того же рода, печатавшиеся в «Московских ведомостях» 1846 и в «Отечественных записках» 1851—1858 гг. Наряду с обстоятельнейшим исследованием образа жизни царя и царицы здесь были также исследования о значении Москвы как вотчинного города, о роли дворца государя, о положении женщины в древней России, о влиянии византийской культуры, о родовой общине. Важное значение имеет и развитая Забелиным теория вотчинного происхождения государства.
Продолжением I главы «Домашнего быта русских царей» является статья «Большой боярин в своем вотчинном хозяйстве» («Вестник Европы», 1871, № 1 и 2). Изданные в 1876 и 1879 гг. два тома «Истории русской жизни с древнейших времён» представляют собой начало обширного труда по истории русской культуры. Забелин хотел выяснить все самобытные основы русской жизни и её заимствования у финнов, норманнов, татар и немцев.
Во имя самобытности славян он уходит от норманнской теории. Забелин отступает здесь от своего прежнего взгляда на род как на стихийную силу, угнетавшую и уничтожавшую личность. Ослабляя значение родоначальника, он говорит, что «отец-домодержец, выходя из дома и становясь в ряды других домохозяев, становился рядовым братом»; «братский род представлял такую общину, где первым и естественным законом жизни было братское равенство». Сочинение заканчивается «Водворением христианства». — В книге «Минин и Пожарский, прямые и кривые в Смутное время» (М., 1883), составленное из полемических статей против Костомарова, в котором Забелин разбирает причины смуты и отношения классов в древнерусском обществе. В лице Минина и Пожарского Забелин изображает национальных героев, «святые образы всенародного движения».
Из ряда статей 1850-х и 1860-х годов, собранных во 2 т. «Опытов изучения русских древностей» (1872—1873), выдаются:
Интересны также позднейшие статьи:
Помимо этого, Забелиным изданы:
Список исследований, статей и заметок Забелина был помещён в издание «Общей истории и древностей» (М., 1886).
Из статей о работах Забелина наиболее важны:
Обзор взглядов Забелина также можно прочитать в «Истории русского самосознания» Кояловича.
В 1860 году Иван Егорович частично исследовал Краснокутский курган.