Nguyễn Trọng Bình sinh ra tại Hà nội trong một gia đình Âm nhạc. Anh bắt đầu học đàn Violon năm 6 tuổi với nghệ sĩ Hoàng Cương. Năm 1977, anh học tại Nhạc viện Hà nội với nghệ sĩ Bùi Công Thành và sau đó với Giáo sư Tạ Bôn. Năm 1983, anh được cử đi học tại trường Trung cấp Âm nhạc Quốc gia mang tên Gnessin tại Moscow, Liên xô cũ. Năm 1988, anh học tại Nhạc viện Quốc gia Moscow mang tên Tchaikovsky và tốt nghiệp vào năm 1993. Năm 1995, anh dành được học bổng toàn phần của Bộ Giáo dục Nhật bản và theo học Hệ Thạc sĩ về Biểu diễn Âm nhạc tại trường Đại học Tổng hợp Quốc gia Tokyo về Nghệ thuật và Âm nhạc. Anh đã nhận bằng Thạc sĩ chuyên ngành Biểu diễn Âm nhạc vào năm 1999. Năm 2004, anh sang Canada học Hệ Tiến sĩ về Biểu diễn Âm nhạc tại trường Đại học Tổng hợp Montreal. Tháng 12 năm 2007, anh đã nhận bằng Tiến sĩ chuyên ngành Biểu diễn Âm nhạc. Hiện nay anh tiếp tục giảng dạy tại Học Viện Âm nhạc Quốc gia Việt nam.
Nguyễn Trọng Bình đã biểu diễn với Dàn nhạc Thính phòng “I Musici de Montreal”, Dàn nhạc Thính phòng Cộng đồng châu Âu, nhóm “Musica Bella” (Australia), và với tất cả các Dàn nhạc lớn của Việt nam. Anh đã thu nhiều tác phẩm cho Đài Truyền hình Trung ương và Đài Phát thanh Tiếng nói Việt nam.
Anh và nghệ sĩ Đào Trọng Tuyên đã biểu diễn cùng nhau từ năm 1993. Hiện nay, hai nghệ sĩ đang có một dự án quan trọng: trình diễn toàn bộ 10 Sonatas viết cho Violin và Piano của Beethoven, lần đầu tiên tại Việt nam.
