牛北壬出生于
河北省承德市，他家住在
避暑山庄的德汇门的门口。牛北壬从小就学体育，他大学就读于中央戏剧学院表演系。大学毕业后，牛北壬先后做过小学体育老师、男模、副导演。
2005年，与
郭帅、董宜兵、
乔涵合作主演史诗音乐舞台剧《教育就是兴国》，在剧中饰演青年时期的毛泽东。
2007年，出演
黄海波、
王媛可、杨志刚主演的刑侦悬疑剧《
追》，在剧中饰演大个，这是他的首部电视剧作品；之后，他一直跟随导演
郭靖宇，并担任剧组副导演。
2010年，与
朱亚文、
伊莉莎、
岳跃合作主演近代革命剧《
我的娜塔莎》，在剧中饰演牛黄金；随后，与
陈数、
巍子、
张少华合作主演革命抗日剧《
铁梨花》，在剧中饰演五当家；同年，与黄海波、杨志刚、陈数合作主演抗战剧《
将·军》，在剧中饰演男主角许大胆的平民兄弟高鹏举。
2014年，与杨志刚、
杨紫、
王奎荣合作主演抗战传奇剧《
大秧歌》，在剧中饰演老实憨厚的
赵大橹；随后，与杨志刚、于毅、张少华合作主演年代抗战剧《
勇敢的心》，在剧中饰演男主角霍啸林的跟班
冯大眼珠子。
2016年，出演
陈健执导的谍战剧《
守旺那小子》，在剧中饰演好打不平、孤傲高冷的“生铁佛”刘念北；同年，与
岳丽娜、
于毅、
张少华合作主演年代剧《
娘道》，在剧中饰演父母早亡、从小跟戏班浪荡江湖的“晁家班”大师兄晁天宝。2018年10月，参演由
郭靖宇担任总导演的电视剧《
小娘惹》。
2024年4月8日，参演的电视剧《城中之城 》首播；7月18日，参演电视剧《唐朝诡事录之西行》播出。8月13日，参演的电视剧《
江城诡事》播出；8月27日，参演电视剧《春风化雨》播出。
牛北壬拥有俊朗、硬气的外形，他的举手投足间透着一股硬汉的霸气。牛北壬自身的底子很不错，他将《
打狗棍》中
巴瑞德与恶霸
那图鲁的恩怨演绎的十分真实（
腾讯评）。
牛北壬将《
英雄祭》中
薛立峰的有情有义、短暂悲壮却又充满热血真情的一生演绎的淋漓尽致（
搜狐评）。
牛北壬被称作为“承德小南门影帝”，他的长相比较正，而他多数出演的角色都是硬汉角色。牛北壬在《
我的娜塔莎》中，将老年人走路时的体态、说话的神态语气以及老年人的眼神，真正做到了形似神似，把牛黄金的老年戏发挥的相当出彩（
网易评）。