Năm 1998, anh tốt nghiệp Trường Đại học Sân khấu và Điện ảnh Hà Nội, sau đó làm việc tại Nhà hát Kịch Việt Nam và làm MC cho một số chương trình truyền hình. Cùng năm này, anh chính thức làm đại sứ thương hiệu cho nhãn hàng dầu gội đầu Rejoice cho đến năm 2002.
Ngoài việc là một diễn viên và MC nổi tiếng, Xuân Bắc còn tham gia vào các hoạt động đoàn thể. Anh từng được trao tặng giải thưởng "Gương mặt trẻ thủ đô tiêu biểu" năm 2009[5] và nhiệm kỳ 2012 – 2017.[6]
Gặp nhau cuối năm - VTV: Xuân Bắc luôn được chọn đóng vai Nam Tào cùng với bạn diễn Bắc Đẩu (Công Lý thủ vai), được đánh giá là một cặp bài trùng trên sân khấu và để lại rất nhiều ấn tượng cho khán giả khi khởi chiếu mỗi dịp Tết (cho đến hết năm 2023).
Thư giãn cuối tuần (mục Hỏi xoáy đáp xoay) - VTV3: Hỏi xoáy đáp xoay là 1 phần trong Thư giãn cuối tuần. Trong chuyên mục này, Xuân Bắc đóng vai MC Trần Xoáy, sau này được phong thành Tiến sĩ, cùng với Giáo sư Cù Trọng Xoay do Đinh Tiến Dũng thủ vai. Tiến sĩ Xoáy là nhân vật chuyên đưa ra các câu hỏi hài hước làm khó vị Giáo sư Cù Trọng Xoay và sau này ông Xoày Trọng "." thay thế do ông Xoay đã đi "công tác" theo kịch bản. Năm 2020, chương trình đã được làm lại với tên gọi mới Hỏi Xiên Đáp Xẹo.
Đuổi hình bắt chữ - HanoiTV: Xuân Bắc dẫn dắt chương trình trong phần lớn quãng thời gian phát sóng.
Hành trình kết nối những trái tim - HTV7: Xuân Bắc đồng hành với chương trình này từ những ngày đầu (khoảng năm 2009). Vai trò của anh trong chương trình này là người bình luận trước các tình huống và hành trình của các nhân vật trên chiếc xe hồng (LOVEBUS).
Vũ điệu tuổi xanh - HTV7: Năm 2014, Xuân Bắc tham gia dẫn chương trình Vũ điệu tuổi xanh, phiên bản nhí của Thử thách cùng bước nhảy.
Đồ Rê Mí - VTV3: Đồng hành cùng Đồ Rê Mí từ năm 2011, Xuân Bắc đóng vai trò thành viên ban giám khảo. Đến năm 2012, anh đảm nhận vai trò MC.
Ơn giời cậu đây rồi! - VTV3: Xuân Bắc dẫn dắt chương trình trong suốt thời gian phát sóng. Anh cũng đã thể hiện tốt việc dẫn dắt cũng như chống đỡ các tình huống khó đỡ trên sân khấu của các trưởng phòng Trấn Thành, Việt Hương và Hoài Linh.
SV - VTV3: Anh tham gia chương trình với tư cách là giám khảo đồng hành cùng với nhà báo Lại Văn Sâm vào các kỳ SV 2016 và 2020.
Hoán đổi - VTV3: Anh đã thay thế cho Trường Giang ở tập 9 của chương trình.
Ai là triệu phú - VTV3: Anh xuất hiện trong chương trình Ai là triệu phú lần đầu tiên ở số phát sóng ngày 30 tháng 12 năm 2014 với tư cách là người đồng hành cùng với nghệ sĩ hài Tự Long - người chơi chính lúc đó. Vào số ngày 30 tháng 3 năm 2021, anh tiếp tục tham gia với tư cách là người chơi cùng với người đồng hành là Bi Béo - con trai của nam nghệ sĩ.
Cuối năm 2006, Xuân Bắc kết hôn với Nguyễn Hồng Nhung (sinh năm 1982). Năm 2016, Hồng Nhung là giảng viên khoa Sân khấu của Trường Cao đẳng Văn hóa Nghệ thuật Hà Nội. Họ có 3 con trai tên là Nguyễn Nhật Khánh Minh (Minh "bủm", sinh năm 2007), Nguyễn Nhật Võ Nguyên (tên thân mật là Bi béo, sinh năm 2009) và bé Bão sinh năm 2018.[13][14][15]
Vào ngày 23 tháng 1 năm 2023, Xuân Bắc có đăng một bài viết trên trang Facebook cá nhân với tiêu đề "Cái tát của mẹ", được cho là bóng gió nói khán giả chê chương trình Táo quân 2023 "ăn cháo đá bát", sau đó đã gây tranh cãi trong dư luận và báo chí.[16][17][18] Về vụ việc này, Thứ trưởng Bộ VHTTDL Tạ Quang Đông khẳng định câu chuyện Cái tát của mẹ là những phát ngôn mang tính cá nhân của NSƯT Xuân Bắc, không liên quan đến công tác quản lý nhà nước. Thứ trưởng cũng mong dư luận cần có một cách nhìn nhân ái, khách quan về sự việc này." [19]
Đến ngày 27 tháng 1 cùng năm, Xuân Bắc cho biết câu chuyện anh viết trên status chỉ là chuyện cá nhân và không hề có ý làm tổn thương, xúc phạm khán giả - những người anh luôn trân trọng, biết ơn. Tuy nhiên, thông qua dư luận, anh biết câu chuyện của mình đã gây hiểu lầm cho một số khán giả. Anh bày tỏ: " Tôi không hề có ý làm tổn thương, xúc phạm khán giả - những người mà Xuân Bắc luôn trân trọng và biết ơn. Tuy nhiên, qua dư luận, câu chuyện của tôi đã gây hiểu nhầm cho một số khán giả. Tôi chân thành xin lỗi khán giả về điều này và cảm ơn những người đã hiểu đúng câu chuyện".[20]
Bạn có biết bạn sẽ “nạp thêm” trung bình là 250 kcal khi ăn một chiếc pizza không? Đằng nào cũng “nạp thêm” từng đó kcal thì 4 thương hiệu pizza mà MoMo đề xuất dưới đây sẽ không làm bạn phải thất vọng. Cùng điểm qua 4 thương hiệu pizza mà MoMo “chọn mặt gửi vàng” cho bạn nhé!