Первая деревянная церковь во имя Николая Угодника была выстроена в Бобруйске в 1600 году. Изначально она имела отношение к униатской церкви, но в 1798 году была возвращена в православие и получила статус собора. В 1812 году началось сооружение Бобруйской крепости, и местное население переселилось на Паричский форштадт. Туда же был перемещен и храм.
В 1829 году последовало еще одно переселение жителей, уже на Минский форштадт. Там, в 1835 году была выстроена новая деревянная Свято-Никольская церковь. В 1880 году к Никольскому приходу относилось все население Бобруйска вместе с прилегающими к нему хуторами и деревнями. Общая численность прихожан составляла 4124 человека.
В 1892-1894 годы на казенные средства и пожертвования жителей в центре города был возведен новый каменный собор, освященный в честь Николая Чудотворца. Кроме самого Бобруйска, к приходу было приписано 11 примыкающих к городу деревень. К началу XIX века численность прихожан составляла около 7000 человек. Кроме того, Свято-Никольскому собору принадлежала и церковная земля — 2 десятины садовой, 37 десятин пахотной и 33 десятины сенокосной. Также в притч входил храм на хуторе Луки, церковь на местном погосте и церковь на Березинском форштадте, для возведения которой был использован материал бывшей деревянной Никольской церкви. Имелось и несколько воскресных школ, в числе соборная.
При большевиках Свято-Никольский собор в Бобруйске закрыли. В 1922 году по приказу властей все церковные ценности были изъяты. Храм возобновил свою деятельность лишь в 1941 году с началом войны. Во время оккупации недалеко от храма находился немецкий войсковой госпиталь. Для погребения умерших там солдат и офицеров на территории собора был организован некрополь. В 2014 году останки немецких военнослужащих эксгумировали и захоронили на другом погосте. В 1964 году Свято-Никольский собор в Бобруйске был закрыт. Все культовые предметы переданы в Николо-Софийскую церковь. Туда же перешла и приходская община. Здание Свято-Никольского собора было переоборудовано под детско-юношеский плавательный бассейн.
В 2003 году власти возвратили здание собора православной церкви. Тогда же началось и восстановление Свято-Никольского собора (Бобруйск). В 2007 году восстановленный и отреставрированный храм был заново освящен. Шестикупольное здание имеет два престола и выполнено в неорусском стиле. Высота колокольни достигает 32 метра. Стены собора отштукатурены. Во внешней отделке применены традиционные элементы архитектурного декора: зубчатые фризы и арочные оконные проемы. Изначально стены собора были розового цвета. При храме работает воскресная школа, библиотека, казначейство. Оказывается помощь инвалидам и одиноким пенсионерам.
