Родился 15 февраля 1922 года в городе Ржищев Киевской области. C сентября 1940 года служил в Красной армии. В 1941 году окончил Ленинградское артиллерийское училище. Участник Великой Отечественной войны. После окончания в 1952 году Артиллерийской академии им. Ф.Э. Дзержинского был оставлен в ней на преподавательской работе на кафедре теории полёта и аэродинамики реактивных снарядов (1951 – 1956).
В 1956 году Бусленко был приглашён научным руководителем Вычислительного центра №1 Министерства обороны СССР (ВЦ №1 МО СССР) А.И. Китовым
на работу в эту организацию на должность старшего научного сотрудника. Уже через год он стал начальником лаборатории ВЦ, а затем и начальником отдела математического моделирования.
В 1960 году Н.П. Бусленко был назначен заместителем начальника ВЦ №1 МО СССР, а также первым заместителем начальника ЦНИИ №45 МО СССР по научно-исследовательской работе. В 1965 году полковник Бусленко назначается на должность начальника ЦНИИ 27 МО (бывший ВЦ №1 МО СССР), на которой проработал до 1968 года.
В середине шестидесятых годов в Московском физико-техническом институте (МФТИ) под руководством Бусленко была создана кафедра, занимавшаяся задачами в области управления и математического моделирования сложных систем (1965 – 1972).
В период 1968 – 1977 годов он заведовал лабораторией НИИ Автоматической аппаратуры (НИИАА) Министерства радиопромышленности СССР, а в 1972 – 1977 годах – кафедрой прикладной математики и вычислительной техники Московского института нефтехимической и газовой промышленности им. И.М. Губкина (МИНХиГП), созданной при его непосредственном участии. В МИНХиГП он также вел семинар «Имитационные модели сложных систем» (1972 – 1977).
Основные направления его исследований – теория вероятностей, методика статистического моделирования, кибернетика. Н.П. Бусленко принадлежат работы по моделированию на ЭВМ сложных систем, функционирующих в условиях воздействия большого количества взаимозависимых случайных факторов.
Монография Бусленко «Математическое моделирование производственных процессов на цифровых вычислительных машинах» (1964) явилась фундаментальным трудом по имитационному моделированию, в котором впервые было введено понятие «агрегата» как элементарной модели сложной системы.
Последующие труды посвящены машинным методам количественного и качественного исследования больших систем. Бусленко – автор (и соавтор) свыше 60 печатных работ, в том числе, восьми монографий. В числе важнейшие из них также считаются «Моделирование систем массового обслуживания на ЭВМ» (1961) и «Моделирование сложных систем» (1968).
Подробнее с материалами о жизни и деятельности специалистов сферы ИКТ можно познакомиться на сайте Виртуального компьютерного музея www.computer-museum.ru.