Ông Nguyễn Thiện Bảo sinh năm 1971 tại Hà Nội. Ông tốt nghiệp chuyên ngành Hạch toán Thương nghiệp - Trường Đại học Thương nghiệp (nay là Đại học Thương mại) và sau đó tốt nghiệp Thạc sỹ Quản trị Kinh doanh tại Học viện Công nghệ châu Á (AIT).

Trong quá trình công tác tại ngành Dầu khí, Ông Nguyễn Thiện Bảo đã từng giữ nhiều chức vụ quan trọng của đơn vị tiền thân cũng như của Tổng Công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP) từ giai đoạn đầu tiên: Phó Giám đốc Công ty Đầu tư Phát triển Dầu khí - PIDC (2006-2007), Phó Tổng Giám đốc Tổng Công ty PVEP (2007), Thành viên Hội đồng Quản trị PVEP (2007 – 2008).

Từ tháng 01 năm 2009, Ông được Tập đoàn Dầu khí Việt Nam điều động, bổ nhiệm chức vụ Phó Tổng Giám đốc và sau đó là Tổng Giám đốc của Tổng Công ty Tài chính Cổ phần Dầu khí (PVFC). Khi PVFC chuyển đổi thành Ngân hàng TMCP Đại chúng Việt Nam (PVCombank), Ông tiếp tục đảm nhiệm chức vụ Tổng Giám đốc.

Tháng 11/2014, Ông được Lãnh đạo Tập đoàn Dầu khí Việt Nam điều động trở lại PVEP, giữ chức vụ Thành viên Hội đồng Thành viên Tổng Công ty. Từ tháng 10/2019, Ông giữ chức vụ Phó Tổng Giám đốc PVEP.

Với năng lực quản lý xuất sắc và bề dày kinh nghiệm thực tiễn trong các lĩnh vực chuyên môn, ngày 01/7/2024, Ông Nguyễn Thiện Bảo được Hội đồng Thành viên Tập đoàn Dầu khí Việt Nam tin tưởng bổ nhiệm giữ chức vụ Chủ tịch Hội đồng Thành viên PVEP. Từ ngày 01/01/2025, Ông tiếp tục được Lãnh đạo Tập đoàn tín nhiệm giao trọng trách Tổng Giám đốc PVEP.