Nicole è nata a New York, figlia di una commerciante di antiquariato, e di Edward C. Sullivan, membro dell'assemblea dello stato di New York.[1] Ha preso lezioni di danza dall'età di 7 anni e si è esibita nelle produzioni di Broadway. La madre di Nicole è una donna d'affari, e suo padre ha rappresentato il 69º distretto di Manhattan all'Assemblea dello Stato di New York (1977-1982) e, dopo che tutta la famiglia si è spostata a Middleburgh, ha rappresentato il 70º distretto (1983-2002).
Alle scuole superiori Nicole è tesoriere durante i primi anni e presidente di classe negli ultimi anni; ha giocato a calcio alle superiori e registrava le statistiche per la squadra maschile di basket ed è stata membro del consiglio studentesco.
Nel 2006 ha sposato l'attore Jason Packham da cui ha avuto due figli.
Sullivan ha vinto la prima edizione di Celebrity Poker Showdown, donando poi i 100 000 dollari vinti ad Alley Cat Allies, un gruppo nazionale di sensibilizzazione per i senzatetto e i gatti randagi.
Doppiatrici italiane
Nelle versioni in italiano, Nicole Sullivan è stata doppiata da:
Laura Lenghi in Hot Properties, Superhero - Il più dotato dei supereroi
