Nguyễn Trí Tuệ từng là Chánh án Tòa án nhân dân tỉnh Bắc Ninh.[3]

Từ ngày 1 tháng 11 năm 2014, Nguyễn Trí Tuệ thôi chức Chánh án Tòa án nhân dân tỉnh Bắc Ninh, được bổ nhiệm chức vụ mới là Vụ trưởng Vụ Tổ chức cán bộ Tòa án nhân dân tối cao.[3]

Ngày 26 tháng 6 năm 2015, Quốc hội Việt Nam khóa 13 đã bỏ phiếu phê chuẩn đề nghị của Chánh án Tòa án nhân dân tối cao Trương Hòa Bình về việc bổ nhiệm ông làm Thẩm phán Tòa án nhân dân tối cao, với tỉ lệ đại biểu Quốc hội bỏ phiếu đồng ý phê chuẩn là 70,85% (472 phiếu hợp lệ - 0 phiếu không hợp lệ; 350 phiếu đồng ý – 122 phiếu không đồng ý[2]).[4] Lúc này ông đang là Thẩm phán trung cấp, Ủy viên Ban cán sự đảng, Chánh Văn phòng Ban cán sự, Vụ trưởng Vụ tổ chức – Cán bộ Tòa án nhân dân Tối cao, kiêm trưởng khoa Đào tạo Thẩm phán Trường cán bộ Tòa án.[1]

Ngày 21 tháng 6 năm 2017, ông được Chủ tịch nước Trần Đại Quang bổ nhiệm giữ chức vụ Phó Chánh án Tòa án nhân dân tối cao Việt Nam.[5][6]

Ngày 3 tháng 7 năm 2017, Nguyễn Trí Tuệ được bổ nhiệm giữ chức vụ Giám đốc Học viện Tòa án (kiêm Phó Chánh án Tòa án nhân dân tối cao Việt Nam).[7]

Từ ngày 6 đến ngày 8 tháng 5 năm 2020, ông là một trong 17 thành viên hội đồng xét xử giám đốc thẩm Vụ án Hồ Duy Hải.[8]