Nikolai Tveiten Fredheim er utdannet siviløkonom med en dobbel mastergrad i samfunnsøkonomi og CEMS internasjonal ledelse fra Norges Handelshøyskole (NHH).
Gjennom masterstudiet i samfunnsøkonomi fordypet han seg særlig i utviklingsøkonomi, atferdsøkonomi og økonometri, og hadde et opphold ved Economic and Social Research Foundation i Dar es Salaam, Tanzania. Der deltok han blant annet i en randomisert kontrollert studie, i gjennomføringen av spørreundersøkelser og i feltarbeid. Masteroppgaven skrev han i samarbeid med Chr. Michelsens Institutt i Bergen, med søkelys på det pluralistiske gapet i holdninger blant unge kvinner og menn i Tanzania. Arbeidet ga ham bred erfaring med både kvantitative og kvalitative metoder.
Som del av CEMS-programmet opparbeidet han seg internasjonal erfaring, blant annet gjennom utveksling i Santiago, Chile, hvor han samarbeidet med Maersk i analyse av AI-implementering i logistikk-sektoren. Han har tidligere avtjent førstegangstjeneste i Hans Majestet Kongens Garde og hatt variert arbeidserfaring. Etter militærtjeneste tok han et årsstudium i psykologi ved Universitetet i Bergen før han startet på sin grad ved NHH.