Село расположено в северной части поселения, при заливе реки Битюг, на его правом берегу. Современное село состоит из образованных в разное время двух населенных пунктов. Владельческое сельцо Никольское основано в первой четверти ХVIII века. Сельцо Варваровка основана, вероятно, в нач. ХIХ века. В 1837 г. здесь, в дворянском имении Иониных родился Ионин Александр Семенович (1837- 1900) - русский дипломат и писатель.
В 1859 году во владельческом сельце Никольском (Николаевке) было 42 двора и 406 жителей, действовал конный завод. Во владельческой деревне Варваровка было 11 дворов и 89 жителей. Т.е. всего, на территории современного села, проживало 495 человек в 53 дворах.
В справочнике за 1889 год поселок носит уже объединенное название Николо-Варваринка. В поселке было 109 дворов, проживало 649 человек, им принадлежало 90 десятин земли. В 1900 г. численность населения составляла 555 человек. Было 109 дворов, 2 общественных здания. В 1900 г. при с. Никольско-Варваринское числятся: Конный завод С.А. Северцовой на 29 производителей; Конный завод М.А. Сатина на 19 производителей; Конный завод Н.Н. Панютина на 8 производителей.
В 1919 году в селе был образован колхоз «Красный Битюг». В период массовой коллективизации на территории Николоварваринского сельсовета было образовано 4 колхоза. В сохранившейся усадьбе расположился отдел местного заключения, где содержались условно-осужденные. В 1934 году ОМЗ был преобразован в колонию, где содержались осужденные по бытовым статьям. За колонией было закреплено 125 гектаров земли, была своя мельница, пекли хлеб. После войны в колонии появляются осужденные с длительным сроком до 10 лет, а в 1951 году со сроками до 25 лет, в том числе по политическим статьям. После 1953 г. колония была закрыта и в 1955 году здесь образован дом инвалидов общего типа, где находились престарелые и инвалиды. Затем сюда стали поступать душевнобольные и в 1962 году он становится психоневрологическим интернатом.
К 1940 году на территории Николо-Варваринского сельского Совета было уже восемь колхозов. В 1950 году на основании решения Воронежского облисполкома «Об укрупнении мелких колхозов» в Николо-Варваринке создан один колхоз имени Маленкова, а в 1954 году создается укрупненный сельский Совет, в состав которого входит территория Пчелиновского и Николо-Варваринского сельских Советов. В этот же год создается колхоз имени Куйбышева. В 2007 г. в селе проживало 951 человек.
