Nagy István földbirtokos és Thaly Zsuzsanna fiaként született. Középiskolai tanulmányait Gyönkön és Pesten a református és piarista gimnáziumban végezte. Történelmi, régészeti, levéltári, irodalomtörténeti, földrajzi és összehasonlító nyelvészeti tanulmányait a pesti egyetemen végezte.
Rómer Flóris felszólítására 1875 őszén a Magyar Nemzeti Múzeum (MNM) régiségtárába lépett mint díjnok, ahol 1881 őszéig dolgozott. Közben 1878 végén és 1879 elején negyedévig az Egyetértés tudósítója volt, amit betegsége miatt abba kellett hagynia.
1892. december 4-én feleségül vette Zaphiry Helént, Liszt Ferenc egyik legkiválóbb tanítványát, Csetneki Jelenik Elek özvegyét. Az 1896-os millenniumi kiállítás alkalmával az ősfoglalkozások vadászattörténeti alcsoportjának előadója volt. A csoport ismertetését, a magyar vadászat történeti vázlatával együtt megírta a Matlekovits Sándor által szerkesztett Magyarország közgazdasági és közművelődési állapota ezeréves fennállásakor című munka V. kötetében. Az MTA1901. május 10-én választotta levelező tagjai sorába.
Nagy Géza (1890a): A Székely N. Múzeum története. A Székely Nemzeti Múzeum Értesítője1: 3–30.
Nagy Géza (1890b): A Székely N. Múzeum ismertetése. A Székely Nemzeti Múzeum Értesítője1: 40–90.
Nagy Géza (1890c): Kimutatás a Múzeumnak 1879. szeptember 15-től 1889. október 30-ig ajándékozott tárgyakról. A Székely Nemzeti Múzeum Értesítője1: 91–128.
Nagy Géza (1891a): Az emberiség statisztikája. Nagy Géza számításai 1889. végeig közzétett források alapján. A Székely Nemzeti Múzeum Értesítője2: 16–22.
Nagy Géza (1891b): Az Aghaz nem és Koroniza ág. A Székely Nemzeti Múzeum Értesítője2: 23–27.
Nagy Géza (1891c): A Homárka név eredete. A Székely Nemzeti Múzeum Értesítője2: 28–29.
Nagy Géza (1891d): Szláv nyomok Háromszéken. A Székely Nemzeti Múzeum Értesítője2: 29–31.
Nagy Géza (1891e): Daczó Ferencz sírfölirata. A Székely Nemzeti Múzeum Értesítője2: 31–32.
Nagy Géza (1891f): Adatok a székelyek eredetéhez s egykori lakhelyük. A Székely Nemzeti Múzeum Értesítője2: 75–275.
(Falképkutatásairól) Jánó Mihály: Színek és legendák. Tanulmányok az erdélyi falfestmények kutatástörténetéhez. Székely Nemzeti Múzeum - Pallas- Akadémia Könyvkiadó. Sepsiszentgyörgy - Csíkszereda, 2008.