Yngvar Nielsen var sønn av telegrafdirektør Carsten Tank Nielsen. Han er særlig kjent for et omfattende historisk forfatterskap og sin Reisehaandbog over Norge som kom i 12 opplag mellom 1879 og 1915 og hadde stor betydning for utviklingen av fotturismen i Norge. Han var en tidlig forkjemper for å opprette naturreservater i Norge. Som historiker plasserte han seg på konservativ side (sammen med blant andre Ludvig Daae) og la vekt på materielle forklaringer i motsetning til idealistiske, som for eksempel Ernst Sars sto for. Nielsen hadde som historiker en internasjonal orientering, i sterk motsetning til Venstre-historikernes dominerende nasjonalisme. Nielsen var nasjonsbygger, men ikke nasjonalist. Ikke minst i studiene av begivenhetene i 1814 ga han et internasjonalt perspektiv på begivenhetene som hadde vært fraværende i norsk historieskrivning.
Som museumsmann bidro Nielsen til å forme sentrale institusjoner som Etnografisk Museum og Norsk Folkemuseum. Særlig var Yngvar Nielsen opptatt av å samle inn drakter, draktdeler og smykker og bygge opp en nasjonaletnografisk samling. I 1906 overtok Norsk Folkemuseum mer enn 1 600 gjenstander fra Universitetets etnografiske samlinger; de aller fleste hadde kommet til Etnografisk Museum ved Yngvar Nielsens hjelp.[5]
Yngvar Nielsen var rådgiver for kong Oscar II og lærer for kongens sønner. Nielsen var en meget aktiv skribent og i perioder tilknyttet Aftenpostens politiske redaksjon som lederskribent. Under kampen om parlamentarismen, som han var motstander av, var han en av de mest markante folketalerne og debattantene. Yngvar Nielsen var mangeårig medlem av Høyres sentralstyre (1884–1898). Han var sterk tilhenger av unionen med Sverige.
Yngvar Nielsens viktigste verk som historiker er kanskje biografien over Eidsvollsmannen Herman Wedel Jarlsberg: Lensgreve J. C. H. Wedel Jarlsberg 1779-1840, utgitt 1901-02. Andre betydelige historiske avhandlinger er Jens Bjelke til Østraat utgitt 1872, Bidrag til Norges historie i 1814, to bind, 1882 og 1886, Norges Historie efter 1814, utgitt 1882–1892. Han utga sine erindringer i fire bind: En Christianiensers Erindringer, 1910, Under Oscar IIs Regjering, 1912, Fra Johan Sverdrups Dage, 1913, Da Unionen skulde briste, 1915.