ნიკოლოზ რთველიაშვილი 2018 წლიდან დიპლომატიური ინსტიტუტის მკვლევარია.

1992 წლიდან მუშაობს საქართველოს საგარეო საქმეთა სამინისტროში, სადაც სხვადასხვა თანამდებობას იკავებდა. მათ შორის საქართველოს წარმომადგენელი იყო ეუთოსა და ნატოში, ასევე მუშაობდა საქართველოს საელჩოში ავსტრიის რესპუბლიკაში.

2011-2016 წლებში ნიკოლოზ რთველიაშვილი იყო საქართველოს საგანგებო და სრულუფლებიანი ელჩი დანიისა და ნორვეგიის სამეფოებში (ისლანდიის რესპუბლიკის დაფარვით).

1996-1997 წლებში იყო ფულბრაიტის მკვლევარი-სტიპენდიანტი ჯორჯ ვაშინგტონის უნივერსიტეტში.

მუშაობდა უფროს მეცნიერ თანამშრომლად და ლექტორად თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ეკონომიკური გეოგრაფიის კათედრაზე.