ノバヤ・ゼムリャ「新しい大地」という意味である。ユーラシア大陸から北極海へ向けて湾曲しながら伸びる尻尾のような形をした細長い島である。全域が北極圏の厳しい自然環境の島であり、シロクマやアザラシなどの野生動物の宝庫である。ユーラシア大陸内にあるウラル山脈を北に延長した位置にあり、地質的にはウラル山脈の延長部とみなせる。山脈が海に沈んだような山がちで平地の少ない島であり、氷河におおわれた山地が大部分を占める。海岸線はフィヨルドが発達している。遠目には一つながりの島のように見えるが、マトチキン海峡という川のような細長い海峡で北島と南島に分かれている。西側はバレンツ海で、東側はカラ海になっている。
世界地図で見ると投影法の関係で引き延ばされ大きな島に見えるが、実際の面積は南北両島併せても北海道よりも小さい。現在の人口は3000人弱ほどで、少数のよく整備された町に集中して居住している（孤立してたら死ぬので）。極寒の気象だけでなくシロクマが住宅地を襲撃することも度々問題となっており、かなりの試される土地である。
ノバヤゼムリャは核実験場として有名であり、おびただしい数の核実験が島内の何か所かに設定された実験区域内で行われてきた。史上最大エネルギーの核爆弾であるツァーリ・ボンバの爆発実験が行われたのもこの地である。1990年を最後に核爆発を伴う実験は行われていないが、核研究の拠点として今も利用され続けている。このため旅行者の立ち入りを制限している地域も多い。このほかに鉱業も重要な産業となっている
