Леблан родился в Ивуа-ле-Пре, Шер, Франция. Его отец, мелкий служащий на металлургическом заводе, умер в 1751 году. Мальчика отправили в Бурже к близкому другу семьи, доктору Бьену. Под влиянием опекуна у Леблана появился интерес к медицине. Когда Бьен умер в 1759 году, Леблан поступил в ?cole de Chirurgie (хирургический колледж) в Париже, чтобы изучать медицину. Получив высшее образование и степень магистра по хирургии, Леблан открыл медицинскую практику. В 1775 он женился, четыре года спустя в семье родился первый ребенок. Денег, получаемых от медицинской практики, не хватало, и Леблан в 1780 принял предложение стать домашним врачом при дворе Луи Филиппа II, герцога Орлеанского.
В 1775 году Французская академия наук обявила конкурс (с премией) на лучший процесс получения кальцинированной соды из соли. Французская академия хотела содействовать производству столь необходимого карбоната натрия из его хлорида. К 1791 Николя Леблан придумал способ произвводства карбоната натрия из соли посредством двухступенчатого процесса. На первом этапе хлорид натрия смешивают с концентрированной серной кислотой при температуре 800-900 °С; при этом выделяется соляная кислота и твердый сульфат натрия. На втором этапе сульфат натрия измельчается, смешивается с углем и известняком и снова нагревается в печи. Премия была присуждена Николя Леблану, в его процессе в качестве сырья использовались морская соль и серная кислота. Позже он построил завод, который производил 320 тонн кальцинированной соды в год. Однако, в настоящее время процесс устарел и заменен чрезвычайным выгодным и удобным аммиачно-содовым процессом.
В 1794 завод был конфискован французским революционным правительством, которое отказалось заплатить ему денежный приз, который он заработал. В 1802 году Наполеон возвратил завод ему, но к тому времени Леблан не мог позволить себе управлять им. Он покончил с собой выстрелом в голову в 1806 году.