ניר לוין גדל ברחובות והחל לשחק כדורגל כילד במכבי רחובות, שם שיחק כמגן ימני. בגילאי הנערים והנוער שיחק בהפועל מרמורק כבלם, תפקיד אותו שיחק גם בנבחרת הנוער. בנעוריו הצטיין גם כשחקן כדוריד בהפועל רחובות. בין 1980 ל-1984 שיחק בבוגרים של מרמורק בליגה א'. במהלך הזמן הוסב תפקודו במגרש לחלוץ.
בעונת 1984/1985 עבר להפועל פתח תקווה, בשורותיה שיחק בשמונה מתוך תשע העונות הבאות. במשך חמש עונות רצופות בפתח תקווה הוא סיים כמלך השערים של הקבוצה, ובעונתו הטובה ביותר הצליח להבקיע 20 שערים. בשמונה עונותיו כשחקן הפועל הבקיע 93 שערי ליגה והוביל את הקבוצה לזכייה בגביע המדינה בכדורגל ב-1992. פעמיים סיים עם הקבוצה שאימן אברהם גרנט במקום השני, אחרי האלופה מכבי חיפה. ב-1991 הפסיד עימה בגמר הגביע, גם כן לחיפה.
בעונת 1989/1990 עבר לוין לקבוצת גנט מליגת העל הבלגית, לאחר שעוזר המאמן שלה התרשם מביצועיו במשחק מול הפועל כפר סבא. שם נולדה בתו הבכורה רוני. לוין ספג פציעה כבר בתחילת העונה בבלגיה, לא השתתף במשחקים רבים והצליח להבקיע רק 3 שערים.
בתום העונה חזר לוין להפועל פתח תקווה. עונת 1990/1991 הייתה שנת שיא אישית עבור לוין, שהוכתר כמלך השערים של הליגה עם 20 שערים ב-32 הופעות (0.625 שערים במשחק), ונבחר לכדורגלן העונה בישראל בצוותא עם טל בנין ממכבי חיפה, עמה נאבקה הפועל פתח תקווה לאורך כל העונה האליפות, ובתום העונה זכתה מכבי חיפה בדאבל לאחר שניצחה את הפועל פתח תקווה גם בגמר גביע המדינה. בעונה שלאחר מכן סבל מפציעה קשה בשרירי הבטן והסתפק בשלושה שערים. למרות זאת הוא היה שותף בזכיית הקבוצה בגביע המדינה.
במדי נבחרת ישראל הופיע 15 פעמים והבקיע 6 שערים. ב-23 במרץ1988, במשחק נגד טאיוואן במסגרת הטורניר הקדם אולימפי הבקיע לוין שלושער בתוך שמונה דקות, השלושער המהיר ביותר בהיסטוריה של הנבחרת.
את קריירת האימון שלו החל כעוזרו של ויקו חדד בהפועל באר שבע בעונת 1995/1996. בשתי העונות שלאחר מכן מונה לקדנציה הראשונה מבין ארבע כמאמן הפועל פתח תקווה. בעונה הראשונה סיימו במקום השני וזכו בכרטיס לגביע אופ"א ובשנייה ירדו למקום החמישי. בעונת 1998/1999 אימן את מכבי עירוני אשדוד, ובעונת 1999/2000 חזר לאמן את הפועל פתח תקווה.
את עונת 2000/2001 פתח כמאמנה של הפועל צפרירים חולון. שלושה מחזורים בלבד אל תוך העונה, נקרא על ידי לוני הרציקוביץ' לאמן את מכבי תל אביב במקום שלמה שרף שפוטר. בעקבות עזיבתו, הגישה צפרירים חולון תביעה נגד לוין ומכבי תל אביב[1], וב-11 בדצמבר2002 נקבע בבוררות כי על לוין לשלם לצפרירים 235 אלף שקלים[2]. בשתי עונותיו במכבי תל אביב סיימה הקבוצה במקומות הרביעי והשלישי, זכתה פעמיים בגביע המדינה והעפילה למוקדמות גביע אופ"א. בתום חוזהו הוחלף בניר קלינגר ומונה בשלישית למאמן הפועל פתח תקווה. לאחר 13 מחזורים פוטר והוחלף בפרדי דוד.
בעונת 2004/2005 אימן את הפועל חיפה ובתום העונה ירדה הקבוצה לליגת העל. ב-2005 חזר להפועל באר שבע, הפעם כמאמן ראשי של הקבוצה שירדה לליגת המשנה. בנובמבר 2005 לקח עליו בפעם הרביעית את תפקיד מאמן הפועל פתח תקווה והצליח להשאיר את הקבוצה בליגת העל. בסוף העונה הוחלף על ידי אייל לחמן.
באמצע עונת 2006/2007 החליף בתפקיד מאמן הפועל תל אביב את יצחק שום שפוטר. לוין חתם לארבעה חודשים בלבד בקבוצה וזכה עמה בגביע המדינה אחרי ניצחון במשחק הגמר בבעיטות הכרעה מ-11 מטר מול הפועל אשקלון מתחתית הליגה הלאומית. עם תום חוזהו בסיום העונה נפרד לוין מהפועל תל אביב.
בתחילת עונת 2007/2008 הוחתם ניר לוין לקדנציה שנייה כמאמן מכבי תל אביב, אחרי פיטוריו של אלי כהן. במרבית העונה נאבקה הקבוצה בתחתית הטבלה וסיימה במקום השישי. בסוף העונה הוחלף לוין על ידי רן בן שמעון ולוין מונה למנהל מחלקת הנוער של המועדון במקומו של בני טבק. באמצע עונת 2009/2010 עזב מרקו בלבול, שהיה עוזר המאמן בקבוצה הבוגרת, לטובת עמדת המאמן בבני סכנין. לפי תקנות אופ"א מחויבות קבוצות בליגה הראשונה להחזיק מאמן בעל תעודת פרו, ומשום שמאמן הקבוצה אבי נמני ועוזר המאמן השני איציק עובדיה לא החזיקו בתעודה זו, הוחזר לוין לקבוצה הבוגרת בתפקיד עוזר מאמן עד לסיום העונה, במקביל לעבודתו כמנהל מחלקת הנוער. בדצמבר 2011 חזר לעמדת המאמן הראשי במכבי תל אביב בעקבות פיטוריו של מוטי איוניר. בתום העונה סיים את תפקידו וחזר לעמדת המנהל המקצועי במחלקת הנוער של המועדון.
במרץ 2016 מונה למנהל הטכני של הנבחרות הצעירות[3]. בתקופתו של לוין זכתה נבחרת הנערים בטורניר החורף בפברואר 2017.
במרץ 2019 מונה למאמן הנבחרת הצעירה, וסיים את תפקידו בפברואר 2021[4]. באוגוסט 2021 מונה ליועץ מחלקת הנוער של עירוני טבריה. ב-2 באוגוסט 2023 מונה ליועץ מקצועי במכבי אשקלון[5].