Заслуженный тренер СССР. Заслуженный тренер России. Заслуженный работник физической культуры России. Член волейбольного Зала славы. Награждён орденами Трудового Красного Знамени, Дружбы народов, «За заслуги перед Отечеством» III степени и другими знаками отличия. Дважды удостоен премии «Спортивный Оскар» в номинации «Лучший тренер по волейболу среди женских команд». Почётный гражданин Екатеринбурга и Свердловской области.
Николай Васильевич Карполь родился 1 мая 1938 года в деревне Березница Пружанского района Брестской области. В 1956 году переезжает на Урал. В Нижнем Тагиле поступает в профтехучилище, в течение 3 лет осваивает профессию мастера механического колонкового бурения и впоследствии распределяется на работу в трест «Уралбурвзрывпром». Параллельно учится на физико-математическом факультете Нижнетагильского государственного педагогического института — с 1957 года на заочном, а год спустя на дневном отделении.
Впервые на тренерском поприще Карполь пробует себя ещё в студенческие годы — в 1959 году он создаёт волейбольный клуб на базе Индустриального педагогического техникума. В 1960 году переходит в Свердловский областной совет ДСО «Трудовые резервы», где работает в качестве тренера до 1969 года. С 1963 года он тренирует сборную РСФСР «Трудовых резервов». По окончании НТГПИ в середине 1960-х годов Карполь в течение 2 лет совмещает тренерскую работу с педагогической деятельностью — преподаёт физику и астрономию в вечерней школе, техническую механику в профтехучилище.
В 1966 году Николай Карполь и Галина Дуванова, в те годы — одна из ведущих игроков «Уралочки», создают семью и год спустя переезжают в Свердловск. С 1969 года ведёт отсчёт летопись общей судьбы Николая Васильевича Карполя и отечественной волейбольной команды № 1 «Уралочка», практически все достижения которой связаны с именем её главного тренера. В 1973 году свердловская команда одолела в переигровке соперниц из Тулы и вышла в высшую лигу. Движение вверх шло нелегко, но неуклонно: 1974 год — 10-е место в чемпионате страны; 1975-й — 8-е место. В том же году «Уралочка», одолев сборную Москвы, которая в основном состояла из игроков национальной сборной, и уступив команде Украины лишь по соотношению партий, становится второй на Спартакиаде народов СССР.
В 1977 году «Уралочка» завоёвывает «бронзу» на чемпионате страны. Уже в следующем, 1978 году свердловские волейболистки впервые поднимаются на высшую ступень пьедестала почёта союзного первенства, нарушив многолетнюю монополию московских клубов на этот титул. Тогдашняя «золотая серия» «Уралочки» продлится 5 лет (1978—1982). Поистине золотой век в тренерской карьере Карполя начинается в середине 1980-х годов. С 1986 года по 2005 год «Уралочка» не проиграла ни одного национального чемпионата, неоднократно побеждала в Кубке СССР и Кубке европейских чемпионов.
В октябре 1978 года Карполь создаёт на базе «Уралочки» национальную сборную СССР, с которой побеждает на московской Олимпиаде-1980.
В 1982 году сборная СССР неудачно выступает на чемпионате мира (6-е место), после чего Николая Васильевича отстраняют от работы с национальной командой.
В 1987 году после чемпионата Европы Карполь возвращается на тренерский мостик сборной СССР. Магистральным направлением его работы становится подготовка советских волейболисток к Олимпиаде в Сеуле-1988. Финальный матч сеульской Олимпиады СССР — Перу стал одним из самых драматичных за всю олимпийскую историю волейбола. Команда СССР, которую перед началом турнира специалисты не прочили в чемпионы, добилась права участвовать в нём благодаря победе в полуфинале над одним из фаворитов — сборной Китая. Одна из трёх выигранных у китаянок партий завершилась с уникальным для матчей такого уровня счётом — 15:0. Однако финальную встречу советская сборная начала вяло, с множеством ошибок. Счёт быстро рос в пользу перуанок — 5:1, 8:2, 13:4, 15:10. Карполь успокаивал волейболисток, призывал их играть так, как умеют. Второй сет его воспитанницы начали увереннее и даже повели в счёте, но вновь последовал провал и после 5:5 счёт стал 5:10. И эта партия осталась за перуанками. Так, как призывал тренер, советские волейболистки заиграли только тогда, когда в третьей партии счёт стал 6:12 и терять уже было нечего. Трудно поверить, но они не только сравняли счёт, но и довели сет до победы — 15:13. В четвёртом обескураженные перуанки сдались почти без боя — 7:15. В решающей партии всё-таки собрались, и концовка матча получилась захватывающей. В итоге Карполю и его команде удалось вырвать победу — 17:15.
Ещё трижды национальные женские сборные по волейболу под руководством Карполя поднимутся на олимпийский пьедестал почёта, завоевав серебряные медали в Барселоне (1992), Сиднее (2000) и Афинах (2004). После полуфинального матча афинской Олимпиады со сборной Бразилии, в котором команда Карполя вырвала невероятную победу, отыграв 7 (!) матчболов, великий тренер заявил, что финал в Афинах, пятый олимпийский финал в его жизни, станет последним в качестве главного тренера сборной.
Кроме успехов на родине в активе Карполя, по существу, создание женского волейбола Хорватии. С 1990 года он работал в должности главного тренера загребской «Младости», чемпиона страны 1992—1996 годов. В 1995—1999 годах хорватки три раза подряд выигрывали «серебро» чемпионатов Европы. Одновременно Николай Васильевич работал советником с правами главного тренера в испанском клубе «Мурсия» (1993—1996) и трижды выигрывал чемпионаты Испании.
В июне 2009 года Николай Карполь был назначен техническим директором женской сборной Белоруссии, а в августе сменил Виктора Гончарова на тренерском мостике белорусской команды. В ноябре 2010 года вследствие неудачного выступления национальной команды Белоруссии в отборочном цикле чемпионата Европы-2011 ушёл в отставку, при этом ему было предложено возглавить тренерский совет белорусской сборной.
Николай Васильевич Карполь отличается экспрессивным и нестандартным поведением на площадке, граничащим с недозволенным. Однако большинство его подопечных отзывается о нём исключительно в положительных тонах. От волейболисток Николай Карполь получил прозвище «папа».
Самый титулованный волейбольный тренер мира, самый титулованный тренер России по игровым видам спорта.
Николай Карполь подготовил 15 олимпийских чемпионок, более 50 мастеров спорта международного класса.
30 октября 2009 года Николай Карполь был принят в волейбольный Зал славы в Холиоке.