Николай родился в семье дьякона Герасима Никитича Помяловского, служившего при Малоохтинской кладбищенской церкви в Петербурге. Отец скончался на 47-м году от рождения от чахотки, оставив восемь детей: шесть сыновей и две дочери. В училище Помяловский провёл восемь лет, до 1851 года. Быт и нравы училища он впоследствии отобразил в своих знаменитых «Очерках бурсы», где себя вывел в образе бурсака по кличке Карась. О своих первых впечатлениях в новой обстановке писатель подробно повествует в четвёртом очерке — «Бегуны и спасённые бурсы»...