Xuân Bắc sinh tại phố Thanh Hà, phường Thanh Miếu, thành phố Việt Trì, tỉnh Phú Thọ.

Từ năm 1982 - 1987: anh học tại Trường Tiểu học Hòa Bình, phường Thanh Miếu, TP. Việt Trì.

Từ năm 1987 - 1991: anh học tại THCS Lý Tự Trọng, phường Thanh Miếu, TP. Việt Trì.

Từ năm 1991 - 1994: anh học tại THPT Công nghiệp Việt Trì, TP. Việt Trì.

Năm 1998, anh tốt nghiệp Trường Đại học Sân khấu - Điện ảnh Hà Nội, sau đó làm việc tại Nhà hát kịch Việt Nam và làm MC cho một số chương trình truyền hình.

Anh kết hôn vào tháng 7 năm 2006.

Ngoài việc là một diễn viên, MC nổi tiếng, Xuân Bắc còn tham gia vào các hoạt động đoàn thể. Anh từng được trao tặng danh hiệu "Thanh niên ưu tú thủ đô".

Ngày 30 tháng 11 năm 2010, Xuân Bắc được chọn làm Đại sứ thiện chí của UNICEF về nước sạch và vệ sinh môi trường.[1]

Ngày 10 tháng 1 năm 2016, Xuân Bắc được trao tặng danh hiệu Nghệ sĩ ưu tú.

Tháng 9 năm 2016, Xuân Bắc được bổ nhiệm làm Phó Giám đốc Nhà hát kịch Việt Nam.

Từ ngày 01/08/2018, Xuân Bắc là một Ủy viên của Hội đồng Đội Trung ương khóa VIII theo Quyết định số 287 - QĐ/TWĐTN-CTTN của Ban Chấp hành Trung ương Đoàn Thanh niên Cộng sản Hồ Chí Minh

Tháng 5 năm 2020, Xuân Bắc được bổ nhiệm làm Giám đốc Nhà hát kịch Việt Nam.[2]

Ngày 11 tháng 12 năm 2019, tại Hội nghị lần thứ nhất Ủy ban Hội Liên hiệp Thanh niên Việt Nam đã họp để chọn cử nhân sự, Anh Nguyễn Xuân Bắc đã được hiệp thương vào Phó Chủ tịch Hội Liên hiệp Thanh niên Việt Nam khóa VIII