Herečka s rodným jménem Nikolina Konstantinova Dobreva pochází z bulharského hlavního města Sofie. Když jí byly pouhé dva roky, stěhovala se s rodinou do Kanady, kde vyrůstala v Torontu v Ontariu. Její matka je umělkyně, zato její otec pracuje jako počítačový expert. Má staršího bratra Aleksandra, budoucího inženýra.
Nina navštěvovala školu J. B. Tyrrella a Wexford Collegiate School for the Arts ve Scarboroughu Ontario. Už od útlého věku měla vášeň pro všelijaké druhy umění – tanec, gymnastika, hudba, divadlo a hraní. Celosvětový úspěch získala díky seriálu Upíří deníky, v němž ztvárnila hlavní postavu jménem Elena Gilbert.