Евгений Николаевич родился 9 (22) июня 1909 года в селе Благовещенье (ныне Кирилловского района Вологодской области) в семье сельского учителя. Русский. Член ВКП(б)/КПСС с 1940 года. Окончил 3 курса Череповецкого педагогического техникума.

В Военно-Морском Флоте СССР с декабря 1927 года. В 1930 году окончил Военную школу морских лётчиков в Севастополе. С июля 1930 года служил в ВВС Балтийского флота: младший лётчик 62-й отдельной авиационной эскадрильи, с декабря 1931 года - командир корабля в 121-й эскадрилье.

В 1933 году окончил Курсы усовершенствования начальствующего состава при Военно-воздушной инженерной академии. С июня 1933 года - командир отряда в 121-й ациационной эскадрилье. С апреля 1936 года - командир 105-го отдельного авиаотряда. С июня 1936 года - командир 25-й авиаэскадрильи. С апреля 1938 года - помощник командира 1-го минно-торпедного авиационного полка. С августа 1938 года - командир 4-й авиаэскадрильи. С декабря 1939 года - командир 57-го бомбардировочного авиаполка ВВС Балтийского флота. Участник советско-финляндской войны 1939-1940 годов.

Во время Великой Отечественной войны, в конце июля 1941 года, полковник Преображенский Е.Н. назначен командиром 1-го минно-торпедного авиационного полка 8-й авиабригады ВВС КБФ, укомплектованного преимущественно опытными морскими лётчиками. Полк использовался в первые дни войны в основном на сухопутном театре военных действий, так как армейское командование практически осталось без своей авиации.

Вступив в командование полком, Преображенский Е.Н. одновременно становится во главе особой группы, созданной из всех пяти авиаэскадрилий 1-го минно-торпедного авиаполка, которая в первых числах августа 1941 года перебазировалась на уже находившийся в тылу противника один из четырёх самых больших островов Моонзундского архипелага - остров Саарема (Эзель), так как с расположенного на нём аэродрома Кагул, тактический радиус самолётов "ДБ-3ф" обеспечивал возможность нанесения бомбовых ударов по Берлину. При этом столицу гитлеровской Германии можно было достать не только с учётом предельного радиуса действия бомбардировщиков авиаполка, но при условии выполнения полётов только в ночное время суток и только над водной поверхностью.

В ночь с 7 на 8 августа 1941 года полковник Е.Н. Преображенский во главе флагманского экипажа участвовал в нанесении первого бомбового удара по военным объектам столицы гитлеровской Германии - Берлина. Полк под его командованием в августе-сентябре в 7 групповых налётах 1941 года выполнил 52 боевых вылета на Берлин, дошли до цели и отбомбились по Берлину экипажи 33-х самолётов.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 13 августа 1941 года полковник Преображенский Евгений Николаевич удостоен звания Героя Советского Союза, с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 530).

Лётчики-балтийцы полковника Преображенского последний вылет на Берлин выполнили 4 сентября 1941 года, так как с оставлением советскими войсками Таллина, полеты с острова Эзель стали невозможны. После чего полк Е.Н. Преображенского участвует в обороне Ленинграда. В должности командира полка выполнил 70 боевых вылетов, нанёс большой урон врагу.

С августа 1942 года Е.Н. Преображенский - командир 8-й авиационной бригады ВВС КБФ; с апреля 1943 года до сентября 1944 года - начальник штаба и с сентября 1944 года по апрель 1945 года исполняющий обязанности командующего ВВС Северного флота. Генерал-майор авиации (24.07.1943). Генерал-лейтенант авиации (5.11.1944).

С апреля 1945 года - заместитель командующего, а с февраля 1946 года - командующий ВВС Тихоокеанского флота. Отличился в советско-японской войне, подготовив и лично возглавив рейд отряда гидросамолётов в Порт-Артур. Приводнившись в гавани, экипажи высадили десант моряков, которые заняли порт и разоружили японский гарнизон.

С мая 1947 года - командующий ВВС 5-го ВМФ (Тихий океан). В феврале 1950 года генерал-лейтенант авиации Преображенский Е.Н. назначен командующим авиацией ВМФ СССР (с июля 1955 года должность именовалась: заместитель Главнокомандующего ВМФ - командующий авиацией ВМФ; затем в декабре 1960 года ей вернули прежнее наименование). С мая 1962 года - в распоряжении Главнокомандующего ВМФ СССР, с августа 1962 года - военный консультант Группы генеральных инспекторов Министерства обороны СССР.

Жил в городе-герое Москве. Умер 29 октября 1963 года. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве (участок 8).

Генерал-полковник авиации (27.01.1951). Награждён тремя орденами Ленина (1940, 1941, 1953), пятью орденами Красного Знамени (1942, 1943, 1944, 1945, 1948), орденами Суворова 2-й степени (1944), Красной Звезды (1944), медалями, иностранной наградой - орденом "Государственного знамени" 1-й степени (КНДР, 1948).

Имя Героя присвоено 33-му Центру боевого применения и переучивания лётного состава морской авиации. Имя Е.Н.Преображенского носят улицы в городах Череповец, Кириллов Вологодской области, рыболовное судно. В селе Волкославино Кирилловского района Вологодской области установлен бюст Героя. На здании Череповецкого государственного университета, в честь Е.Н. Преображенского, установлена мемориальная доска.