서울고등학교에서 수학했으며 서울대학교 법학과에서 학사 학위를 받았다. 이후 서울대학교와 경원대학교에서 각각 행정학 석·박사 학위를 취득했다.
1984년에 저서로 '공정거래백서'를 낸 적이 있다. 한편 사무관 시절에는 공정거래실에서 근무하면서 초기에 공정거래법이 뿌리를 내리는 데 역할을 하였다.[1]
행정고시 23회에 합격했다. 경제기획원 경제기획국과 공정거래실, 국무총리 행정조정실 과장, 재정경제부 정책조정과장, 기획재정부 기획조정실장을 거쳐 2008년 7월부터 2010년 4월까지 기획재정부 차관보를 지냈다.[1] 2010년 4월부터 2011년 3월까지 조달청장을, 2011년 3월부터 2013년 3월까지 방위사업청장을 역임하였다.
원래 새 공정거래위원장 후보로는 한만수가 내정되었으나, 사퇴하였다. 이후 2013년 3월 한만수를 대신하여 새로운 후보로 내정되었다.[1] 이후 공정거래위원장으로 임명되었다. 노대래가 공직자 재산공개에서 신고한 규모는 15억 2천 600만원이다. 그는 또한 10억원 가량의 용산구이촌동 주택을 부인과 공동 소유하고 있으며 4억 2천 700만원의 예금액을 가지고 있다.