Родился 12 сентября 1920 года в городе Славгород Алтайского края в семье служащего. Русский. Жил в городе Ленинграде (ныне – Санкт-Петербург), окончил автодорожный институт. В Красной Армии с 1938 года.

     Окончил Ленинградское военное пехотное училище. Участник советско-финляндской войны 1939-1940 годов. Зарянов Николай Николаевич – командир батальона 230-го гвардейского стрелкового полка (80-я гвардейская стрелковая дивизия, 4-я гвардейская армия, Степной фронт), гвардии капитан. С началом Великой Отечественной войны в действующей армии. Отличился в боях за освобождение Украины. Осенью 1943 года батальон под командованием гвардии капитана 3арянова с боями прошёл 250 км, освободив десятки населенных пунктов. 5 октября 1943 года форсировал Днепр в районе села Новогеоргиевск (ныне село Нагорное Светловодского района Кировоградской области). Овладел плацдармом и отбил 4 контратаки противника. Капитан Зарянов понимал, что только активная оборона может обеспечить выполнение боевой задачи. Отбивая атаки, батальон начал теснить противника, все дальше отбрасывая его от Днепра. Немцы потеряли более 70 солдат и офицеров. Гвардейцы захватили в плен 6 гитлеровцев, 15 исправных пулеметов и 3 миномета. Смелые действия батальона обеспечили переправу всей дивизии. В ходе боёв был расширен плацдарм, батальон истребил десятки гитлеровских солдат и офицеров.

     Указом Президиума Верховного Совета СССР от 22 февраля 1944 года за образцовое выполнение заданий командования и проявленные мужество и героизм в боях с немецко-фашистскими захватчиками гвардии капитану Зарянову Николаю Николаевичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда".

     После войны продолжал службу в армии. Окончил Военную академии им. М.В. Фрунзе. С 1966 года подполковник 3арянов - в запасе. Работал преподавателем военной кафедры Московского инженерно-строительного института. Жил в городе-герое Москве. Скончался 8 мая 1985 года.
Зарянов Николай Николаевич похоронен в Москве, на Долгопрудненском кладбище. Награждён орденами Ленина, Красного Знамени, Отечественной войны 1-й степени, медалями. Имя Героя увековечено на Мемориале Славы в городе Барнауле.
В Славгороде установлен бюст Героя.