Н.Н. Тихоницкая родилась 9 августа 1897 г. в г. Орлове Вятской губ. В 1918—1926 гг. преподавала в школах Вятки французский и немецкий языки.
Одновременно с 1920 г. училась на словесно-историческом отделении Педагогического института, который закончила в 1925 г. Ее дипломная работа «Изучение
народного творчества в трудовой школе в свете краеведения» получила высокую оценку. Еще будучи студенткой и научным сотрудником Архивного бюро и Государственного музея г. Вятки, она начала заниматься научной работой. В 1926—1929 гг. проходила аспирантскую подготовку в ЛГУ при Институте сравнительного изучения литератур и языков Запада и Востока, а в 1930—1931 гг. продолжила ее в системе АН СССР; все эти годы ее занятиями по этнографии восточных славян руководил чл.-кор. АН СССР проф. Д. К. Зеленин. С сентября 1932 г. она работала в МАЭ, затем в Институте антропологии и этнографии АН СССР. Начиная с 1921 г. Н. Н. Тихоницкая совершила свыше 10 экспедиций, связанных с исследованиями Этнографической секции при Вятском научно-исследовательском институте краеведения, Вятского исторического общества, РГО и МАЭ. В 1936 г. она участвовала в создании в МАЭ новой экспозиции по этнографии огнеземельцев, в связи с чем сделала в кабинете первобытного коммунизма обстоятельный доклад о технике хозяйства и экономических отношениях огнеземельского племени ягаи. Руководитель кабинета И. Н. Винников весьма положительно отозвался об освоении сотрудницей совершенно новой для нее темы. Основным направлением ее научных интересов была восточнославянская этнография. Помимо опубликованных работ ею был подготовлен ряд рукописей, в том числе статьи о русских и белорусах для сборника «Народы СССР». 20 ноября 1941 г. Н. Н. Тихоницкая обратилась к ректору ЛГУ с просьбой допустить ее к защите на соискание ученой степени кандидата филологических наук (по специальности этнография). Ею было завершено исследование на тему «Коллективные формы труда в сельской общине восточных славян». В ученый совет Тихоницкая передала все необходимые для защиты документы, но до этого события ей дожить не удалось.