Родился 13 (25) июня 1852 года в Москве. Отец — по национальности чех, учитель музыки, мать — костромская дворянка, урожденная Ерлыкова.
Гейнце окончил московский пансион Кудрякова, 5-ю московскую гимназию (1871), юридический факультет Московского университета. После окончания университета стал адвокатом в Москве. Присяжный поверенный Гейнце провёл несколько крупных процессов, в числе которых было и громкое дело «червонных валетов». В 1879—1884 годах служил в Министерстве юстиции, в 1881 году стал товарищем (заместителем) прокурора Енисейской губернии.
Свои стихи и рассказы он начал публиковать с 1880 года в московских журналах и газетах: «Зритель», «Радуга», «Московский листок», «Русской газете».
В 1884 году Гейнце вышел в отставку, чтобы полностью отдаться литературной работе. За год жизни в Петербурге он успевает написать роман, объёмом более тысячи страниц — «В тине адвокатуры».
Гейнце сотрудничал в газете «Сын отечества» и журнале «Звезда», печатал рассказы и статьи в «Петербургской газете» и «Петербургском листке».
С 1888 года Гейнце становится главным редактором газеты «Свет».В 1891 году Гейнце опубликовал свой первый исторический роман «Малюта Скуратов». Следующий свой роман, «Аракчеев» (1893), он посвящает «Малюте Скуратову» царствования Александра I.В 1899 году Гейнце стал сотрудником «Петербургской газеты»; в качестве военного корреспондента участвовал в русско-японской войне — издал книгу очерков «В действующей армии» (1904, 1907). Кроме того, в эти последние тринадцать лет работы в «Петербургской газете», им было написано семь книг прозы.
Гейнце написал также несколько пьес, вызвавших нападки критики, но имевших успех у зрителя. Критики недоумевали, за что же любят произведения Гейнце, рассматривали его творчество как «умственную пищу для неискушенного читателя», вероятно, недооценивая масштабы возросшего с уровнем грамотности спроса на лёгкое чтение.
Умер Н. Э. Гейнце в Киеве, похоронен в Петербурге.