Baraclough, 46 år, tar över efter Jim Magilton, som fortfarande är Irish Football Associations elitchef.
Den nya under-21 chef flyttar in i posten efter att ha lämnat sin roll som assistent till Oldham chefen John Sheridan.
"Jag ser fram emot att arbeta med unga spelare i Nordirland", sade Baraclough.
"Jag kommer att sträva efter att hjälpa teamet att bli framgångsrikt i kvalificering och även att hjälpa till att utveckla framtida senior internationals."
Baraclough hade en 20-årig spelkarriär som såg honom spela för QPR, Notts County och Scunthorpe United.
Han blev Scunthorpe manager 2010 innan han flyttade till Sligo Rovers två år senare, där han guidade den irländska klubben till League of Ireland titel plus FAI Cup och Setanta Cup triumfer.
Efter att ha utsetts till Morwell manager, behöll han klubben i den skotska Premier League och fick sedan Oldham assistentens roll efter avgång från SPL outfit.
Nordirland senior manager Michael O'Neill sade Baraclough skulle vara ett "bra tillägg till vårt internationella coaching team".
"Vi letade efter en kandidat med bra coaching och management erfarenhet och Ian verkligen passar räkningen med tanke på sina tidigare roller som både en chef och biträdande chef," säger O'Neill.
Nordirlands Under-21-tal har aldrig utvecklats till en EM-final och slutade sist i sin tidigare kvalgrupp efter att ha plockat upp endast två poäng från 10 matcher.
Baraclough's Under-21 sida har ritats med Albanien, Estland, Island, Slovakien och Spanien i deras UEFA EM kvalgrupp 2019.
Norra irländarna inleder sin kampanj mot Estland i Tallinn den 8 juni.
Tidigare Morwell och Sligo Rovers chef Ian Baraclough har utsetts till ny chef för Nordirland under 21 år.