Родился в 1962 г. на Алтае, недалеко от Барнаула.
Окончил Академию гражданской авиации по специализации "Управление воздушным движением".
Работал авиадиспетчером в Сочи и "Пулково", служил в КГБ—ФСК в подразделении по борьбе с воздушным терроризмом.
Подполковник. Награжден орденом "За личное мужество". Женат, имеет двух сыновей.
Головин работал заместителем директора "Пулково" по авиационной безопасности.
В 2004 году Александр Николаевич возглавил аэропорт «Пулково», а в 2007 году - стал директором аэропорта в городе Сочи.
Спустя несколько лет перешел на работу в дирекцию по координации проектирования и строительства объектов транспортной инфраструктуры и организации строительства «Олимпстроя».
С 2012 года руководил ОАО «Международный аэропорт Волгоград».
В 2015 году стал первым заместителем председателя комитета по транспорту. Затем стал главой этого комитета. Являлся членом Правительства Санкт-Петербурга.
25 сентября 2019 года исключен из состава правительства.