Юрий Никулин родился 18 декабря 1921 года в Демидове (ныне Смоленская область). Отец, Владимир Андреевич Никулин (1898—1964) родился в Москве. Русский. Демобилизовавшись из Красной Армии и окончив курсы Политпросвета, Никулин устроился в драматический театр в Демидове. Там же была актрисой и его мать, Лидия Ивановна Никулина (Германова) (1902—1979). Родилась в городе Ливенгоф (ныне Ливаны, Латвия). В годы Первой мировой войны переехала в город Демидов, подальше от войны к родственникам. В Демидове отец организовал «Теревьюм» — передвижной театр революционного юмора, где сам ставил спектакли и много играл. Также организовал и тренировал первую в городе футбольную команду.
В 1925 году семья перебралась в Москву. Жили в коммуналке в Токмаковом переулке, недалеко от площади Разгуляй (дом не сохранился). Первые семь классов Никулин учился в образцовой школе № 349, где частыми гостями были известные писатели, в частности, А. Гайдар. В восьмом классе перешёл в среднюю школу № 346.
18 ноября 1939 года, после окончания средней школы, в возрасте неполных 18-ти лет был призван в Красную армию и направлен в шестую батарею второго дивизиона 115-го зенитно-артиллерийского полка. Во время советско-финской войны эта зенитная батарея находилась под Сестрорецком и охраняла воздушные подступы к Ленинграду. В Великую Отечественную войну воевал под Ленинградом сначала в том же полку, весной 1943 года после контузии и лечения в госпитале был переведён в 72-й отдельный зенитный артиллерийский дивизион на должность командира отделения разведки, позднее там же стал помощником командира взвода. Победу встретил в Курляндии; ещё год служил на территории Восточной Пруссии, был демобилизован 18 мая 1946 года в звании старшего сержанта. За время войны был награждён медалями «За отвагу» (первоначально был представлен к ордену Славы III степени), «За оборону Ленинграда» и «За победу над Германией».
[[Файл:Nik shuj.jpg|thumb|175px|Никулин и Шуйдин
на арене цирка на Цветном бульваре]]
После окончания войны пытался поступить во ВГИК, куда его не приняли, так как председатель комиссии С. Юткевич не обнаружил в нём актёрских способностей. После провала хотел поступить в ГИТИС на театральный факультет. Но председатель комиссии С. Гушанский также не нашёл в молодом человеке актёрских задатков. В конце концов поступил в школу-студию разговорных жанров при Московском цирке на Цветном бульваре. Первое выступление на манеже состоялось 25 октября 1948 года в паре с Б. Романовым в репризе «Натурщик и халтурщик». Затем стал работать ассистентом вместе с популярным тогда клоуном Карандашом. Работая у него, познакомился с М. Шуйдиным. Вместе с Карандашом сам актёр и Шуйдин неоднократно ездили на гастроли по стране и набирались циркового опыта. Проработав с Карандашом два с половиной года, в 1950 году Шуйдин и сам актёр вместе ушли от него из-за рабочего конфликта. Начав работать самостоятельно, составили знаменитый клоунский дуэт Никулин и Шуйдин, хотя по характеру артисты были совершенно разные.
Дебютировал в кино в 1958 году в эпизодической роли пиротехника в фильме «Девушка с гитарой».
Перестал выступать в цирке, когда ему исполнилось 60 лет, в 1981 году, и перешёл на должность главного режиссёра цирка на Цветном бульваре. С 1983 года — директор и художественный руководитель Московского цирка на Цветном бульваре. При нём для цирка было построено полностью новое здание, открытие которого произошло в 1989 году. Всего проработал в цирке около 50 лет.
Был членом редакционной коллегии журнала «Огонёк».
Член ВКП(б) с 1943 года.
В последние годы жизни страдал сахарным диабетом, имел проблемы с печенью, сердцем, лёгкими и сосудами.
Скончался 21 августа 1997 года на 76-м году жизни в Москве из-за осложнений после операции на сердце.
Прощание с артистом состоялось 26 августа в Московском цирке на Цветном бульваре, где он работал, и в тот же день был похоронен с воинскими почестями на Новодевичьем кладбище (участок № 5).