Доктор на историческите науки, старши научен сътрудник в Археологическия институт с музей към БАН, професор в Международния славянски университет - Москва. Член на Изследователския борд на Американския биографичен институт.
Научните му интереси са в областта на древното изкуство, архитектура и епиграфика, проблемите на средновековната история, както и на морската история и археология. Името му нашумя със сензационните открития в областта на археологията. Той е член на колектива, разкрил южните части на царския дворец на Симеон във Велики Преслав. Научен ръководител е на проучванията, при които бяха намерени уникалните епископски златни одежди и бе изследван средновековният манастир "Св. Йоан Продром" в Кърджали. Венец на археологическата му дейност е разкриването на скалния град Перперикон и светилището на Орфей край с. Татул в Източните Родопи. Провел е експедиции в Русия, Гърция, Турция, Грузия, Сърбия и Черна гора, Република Македония.
Николай Овчаров участва с доклади на повече от 60 форума - конгреси, симпозиуми и конференции в България, Молдова, Гърция, Сърбия и Черна гора, Македония, Русия, Грузия, Полша, Малта, Португалия. Автор е на над 220 научни труда, от които 22 монографии и отделни книги. Изследванията му са издадени на английски, немски, френски, италиански, руски, гръцки, сръбски и румънски език.