Николас Пареха начал профессиональную карьеру в клубе «Архентинос Хуниорс», воспитанником которого он был. Он дебютировал в основном составе команды 11 сентября 2004 года в матче чемпионата Аргентины с клубом «Арсенал» (Саранди), в котором его команда победила 1:0. После этого Пареха стал выступать за первый состав «Архентинос». С 2005 года Николас стал твёрдым игроком основы клуба. 11 февраля 2006 года он забил свой первый мяч за клуб, поразив ворота «Индепендьенте». Всего в «Хуниорс» Пареха выступал два сезона, проведя 53 матча и забив 2 гола.
Пареха в составе «Эспаньола»
27 июня 2006 года Пареха уехал в Европу, в бельгийский «Андерлехт», который искал замену для Венсана Компани, перешедшего в «Гамбург», стоимость трансфера составила 2 миллиона евро. Контракт был подписан на 4 года. 20 августа 2006 года Пареха дебютировал в составе клуба в матче с «Вестерло». 13 сентября того же года Николас забил первый мяч в составе «Андерлехта», поразив ворота «Лилля» в матче Лиги чемпионов; игра завершилась со счётом 1:1. В октябре аргентинец получил травму колена и выбыл из строя на месяц. В бельгийском клубе Пареха в первом же сезоне выиграл Суперкубок Бельгии и чемпионат страны. Правда, сам Нико пропустил остаток сезона из-за травмы колена. Во втором сезоне он выиграл свой второй Суперкубок Бельгии и стал обладателем Кубка Бельгии.
После удачного выступления на Олимпиаде 2008 Парехой заинтересовались «Эспаньол» и «Тоттенхэм Хотспур». 1 сентября 2008 года Пареха перешёл в «Эспаньол», сумма трансфера составила 5 млн евро. Заработная плата футболиста составила 570 тыс. евро годовых. После подписания контракта он сказал:
«У меня был невероятный год. Я выиграл золотую медаль на Олимпиаде в Пекине, а теперь буду выступать в такой серьезной лиге, как испанская. Уверен, что стану ключевым игроком. Знаю, что от меня многого ждут, однако я готов к этому и рад присоединиться к клубу, который мне доверяет. Постараюсь адаптироваться как можно скорее. В команде есть другие аргентинцы, которые помогут мне. Я здесь, чтобы использовать свой шанс».
24 сентября 2008 года Пареха дебютировал в составе «Эспаньола» в матче чемпионата Испании с «Севильей», в котором его клуб проиграл 0:2. 11 января 2009 года он забил первый мяч в составе «Эспаньола» в ворота «Альмерии»; игра завершилась вничью 2:2. 1 февраля 2009 года в матче чемпионата Испании с «Рекреативо» Пареха встал в ворота, сменив удалённого вратаря, и пропустил гол с пенальти. Всего в каталонском клубе Пареха провёл два года, выступая на позиции центрального защитника вместе с Даниэлем Харке, а затем Виктором Руисом, сыграв в 58 матчах и забив 3 гола. В обоих своих сезонах Пареха включался в символические сборные чемпионата Испании. В нескольких матчах Николас выводил свою команду на поле с капитанской повязкой. Во втором своём сезоне в Испании Пареха получил 3 красные карточки, став по этому показателю, вместе с ещё двумя игроками, рекордсменом года среди всех футболистов; при этом, одну из красных карточек аргентинец заработал, получив две жёлтые карточки за одну минуту. Также часть этого сезона Пареха пропустил из-за травмы связок левого колена.
Пареха в составе московского «Спартака»
Летом 2010 года Парехой заинтересовались два российских клуба, «Зенит» и ЦСКА, а также «Атлетико Мадрид», «Севилья», «Валенсия» и мюнхенская «Бавария». 30 июля 2010 года другой российский клуб - московский «Спартак», который следил за выступлениями защитника 2 года, согласовал с «Эспаньолом» условия трансфера аргентинца, обошедшегося красно-белым в 7 или 10 млн евро. 4 августа Пареха официально подписал контракт со «Спартаком» на 4 года с заработной платой в 3 млн евро за сезон. Николас сказал:
«Чувствую, что мне очень тяжело покидать „Эспаньол“. Я провел два невероятных года в этой команде и мне здесь было очень комфортно. Ко мне здесь все относились прекрасно. Переход в „Спартак“ был оформлен очень быстро. Я чувствую, что на меня там рассчитывают. Это события - шаг вперёд в моей карьере, ведь я буду играть в стране, где футбол прогрессирует с каждым днём. Тем более нас ждёт старт в Лиге чемпионов. Легко в России не будет. Но я приложу все усилия, чтобы побыстрее адаптироваться. Если ничего плохого не будет, то вскоре я почувствую себя своим. Тем более меня поддержит моя семья. Я уезжаю с верой и готов трудиться».
21 августа в игре чемпионата России с «Томью» Пареха дебютировал в составе «Спартака»; матч завершился победой «красно-белых» 4:2. 15 сентября Пареха дебютировал в Лиге чемпионов против «Марселя», в которой «красно-белые» победили 1:0. 20 ноября Пареха был удалён в матче с ЦСКА, грубо сыграв против Вагнера Лава; за этот эпизод Николас был дисквалифицирован на 3 игры. Всего в первом сезоне в «Спартаке» Пареха сыграл 16 матчей.
В начале сезона 2011/2012 Николас получил серьёзную травму правой ноги - трещину в первой плюсневой кости. Лишь 30 апреля Пареха вернулся на поле. С ним в составе «Спартак» стал намного лучше играть в защите. В июне Парехой заинтересовалась испанская «Валенсия», и сам футболист стремился перейти в этот клуб, но «Спартак» не отпустил игрока, считая его ключевым защитником, посему за трансфер игрока было запрошено 18 млн евро, что для «Валенсии» было очень большой суммой. В июле Николас был оштрафован клубом на 50% месячной зарплаты, за то, что в вместе с партнёром по команде, Маркосом Рохо возвратился в клуб после участия в Кубке Америки позже положенного срока. Сами футболисты сказали, что в аэропорту не было билетов в Россию, однако позже полностью осознали свою вину.
11 сентября 2011 года в матче чемпионата России против пермского «Амкара» Николас забил свой первый гол за «Спартак» ударом со штрафного в дальний угол. 2 октября в матче с «Зенитом» Пареха получил красную карточку за удар в лицо Александру Кержакову за что был дисквалифицирован на 4 игры. 14 ноября Николас подписал новый контракт со «Спартаком», рассчитанный до 2016 года. 8 февраля 2012 года в матче против датского «Копенгагена» Пареха забил победный для «Спартака» гол со штрафного в финале предсезонного турнира Copa del Sol .
2 июля 2013 года появилась информация, что Пареха согласовал условия 4-летнего контракта с «Севильей», согласившись на серьезное понижение зарплаты. 3 июля газета Marca сообщила о том, что на следующий день Николас пройдет медосмотр в Севилье. 4 июля «Севилья» официально договорилась о годичной аренде Парехи с обязательным правом последующего выкупа.
Пареха (слева) в составе сборной Аргентины в матче против сборной Каталонии (справа - Карлес Пуйоль)
В 2008 году в составе сборной Аргентины Пареха поехал на Олимпийские игры. Он стал одним из 3 игроков, старше 23 лет, попавших в состав «альбиселесты». На самом турнире он провёл 5 полных матчей (единственной встречей, в которой он не принимал участия была игра группового этапа против команды Австралии) и стал олимпийским чемпионом.
В 2009 году Пареха был вызван в состав первой сборной Аргентины на товарищеский матч с командой России: «Играть в сборной - это что-то особенное для аргентинца. Я прекрасно знаю, что вызван в сборную только из-за травмы Демичелиса, но все равно ощущения фантастические. Я надеюсь убедить Марадону в том, что на меня можно рассчитывать». Но на саму игру футболист не приехал. Позже он находился в запасе национальной команды на матчах с Бразилией и Парагваем в квалификации к чемпионату мира 2010, заменив в составе травмированного Мартина Демичелиса. Также был в запасе в решающем, для Аргентины, матче отборочного турнира с Уругваем. 22 декабря Пареха дебютировал в составе сборной в неофициальном матче с Каталонией, заменив Николаса Отаменди, игра завершилась победой аргентинцев 4:2.
2 октября 2010 получил вызов на товарищеский матч со сборной Японии, но остался в запасе команды. 17 ноября Пареха сыграл первый, признанный ФИФА, матч за национальную команду, в нём Аргентина обыграла Бразилию со счётом 1:0.
В мае 2011 года Николас, вместе с партнёром по команде, Маркосом Рохо, был приглашён для участия в составе сборной на Кубке Америки. Однако на турнире на поле не выходил, без него аргентинцы дошли лишь до стадии четвертьфинала.