В 1998 году закончил лечебный факультет Ставропольской государственной медицинской академии. В 2000 закончил клиническую ординатуру, в 2003 — аспирантуру на кафедре фундаментальной и клинической неврологии и нейрохирургии Российского государственного медицинского университета, на которой продолжает работать до настоящего времени. В 2004 году защитил кандидатскую диссертацию «Динамика восстановительных процессов при ишемическом инсульте по данным сопоставления клинических и томографических показателей», в 2013 г. — докторскую на тему «Оптимизация реперфузионной терапии у пациентов с ишемическим инсультом».
Является ответственным секретарем Национальной ассоциации по борьбе с инсультом (НАБИ), членом Европейской и Всемирной инсультных организаций, членом секции Европейского союза по физической и реабилитационной медицине.
В настоящее время Н.А. Шамалов занимается вопросами организации оказания медицинской помощи больным с инсультом, разработкой и внедрением новых технологий лечения, реабилитации и профилактики нарушений мозгового кровообращения.
