Димитър Николов е завършил Професионална Гимназия по Транспорт и има магистратура по финансов мениджмънт от Стопанската академия в Свищов и професионална диплома по мениджмънт от НБУ. Майка му Милка Николова е дългогодишен директор на СХЕУ "Св. св. Кирил и Методий", Бургас.

В периода между 1998 и 2006 година Николов е изпълнителен директор на "Победа" АД. През 2006 година за кратко е управител на "КБС" ООД, Бургас.

Бил е регионален координатор на ГЕРБ в Бургас, заместник-председател на Бургаската търговско-промишлена палата, председател на Консултативния бизнессъвет в Бургас, председател на Комисията по икономика и инвестиции в Общинския съвет на Бургас, регионален председател на КРИБ в Бургас. Член е на настоятелството на Бургаския свободен университет.

През 2007 година Димитър Николов е издигнат от партия ГЕРБ като кандидат за кмет на Община Бургас, подкрепен от десните сили в града. На местните избори през същата година успява да спечели на втория тур с 62,37% срещу Валери Симеонов, подкрепен от Коалиция Атака. На втория конгрес на ГЕРБ на 10 януари 2010 година Николов е избран за член на Изпълнителната комисия на ГЕРБ - най-висшия ръководен орган на партията.

На местните избори през 2011 г. Димитър Николов е преизбран за кмет на Община Бургас, като отново е подкрепен от десните партии в града. Той успява да спечели 70,86 % от гласовете на избирателите.

На местните избори през 2015 г. е преизбран за трети път с резултат от 84% от подадените гласове.

През 2019 г. отново е преизбран, но с по-нисък резултат от предпоследния му мандат. Веднага след изборите обявява, че това ще е последния му мандат като кмет на гр. Бургас.

Женен е, има 3 деца - момиче и 2 момчета.