Город получил своё название в память об одержанной в 1788 году русскими войсками победе — взятии турецкой крепости Очаков в день святого Николая, покровителя моряков.

Первый корабль, 46-пушечный фрегат, спущенный с верфи в 1790 году, был так же назван «Святым Николаем». Им было положено начало постройки в Николаеве крупных парусных военных кораблей и определена основная «профессия» города — кораблестроение.

В 1920-х годах Николаевский губсовет принял решение о переименовании города в Верноленинск, но новое название не было утверждено правительством. Тем не менее, в немецких энциклопедических словарях 1927 года и 1932 года на карте Европейской части СССР город был назван Верноленинском.