В 1855 поступил юнкером на военную службу. В 1862 году находясь в составе 75-го Севастопольского полка участвовал в боевых действиях против горцев на Кавказе. Участвовал в русско-турецкой войне 1877—1878 (ранен).
Мукденское сражение привело к отстранению Куропаткина от должности главнокомандующего, Линевич (3 марта 1905 г.) занял его место. Ни одного крупного дела с этого момента до окончания войны не было. Линевич сохранил те позиции, до которых были оттеснены русские после поражения при Мукдене, но не решался переходить в наступление, настаивая на присылке таких подкреплений, с которыми он был бы в полтора раза сильнее японцев. Когда начались слухи о мире, Линевич вместе с Куропаткиным посылал в Петербург телеграммы, в которых говорил, что победа обеспечена, мир был бы страшным несчастьем.
После заключения мира Линевич остался в Маньчжурии, заведуя эвакуацией войск, затрудненной забастовками на железной дороге и бунтами. Нежелание Линевича прибегать к особенно крутым мерам против стачечников привело к тому, что было назначено расследование по обвинению Линевича в бездействии власти, вскоре прекращенное.
В феврале 1906 Линевич снят с должности главнокомандующего за недостаточную борьбу с революционным движением в Маньчжурии и Сибири и находился в течение восьми месяцев под следствием.
Известный российский генерал Деникин характеризовал Линевича следующим образом:
Оставил мемуары (19 тетрадей):
Куропаткин А.Н., Линевич Н.П. Русско-японская война: из дневников А.Н. Куропаткина и Н.П. Линевича / предисл. М.Н. Покровского Л.: Госиздат, 1925 – VII, 189 с.