The Baby Blacks - som vann turneringen från 2008 till 2011 - avslutade Englands två års håll på trofén.
England gick i fronten genom Max Clark, som sprack igenom, innan Nya Zeeland slog tillbaka genom Vince Tavae-Aso för att leda på halvtid.
Akira Ioane gick över från nära håll för att utöka sin fördel, som Otere Black lagt till fyra straff.
England slog Sydafrika i semifinalen, medan Nya Zeeland gick igenom till showen efter att ha krossat Frankrike i de sista fyra.
De Nya Zeeland juniors utförde hakan innan kick-off, men England började med tillförsikt, går vidare genom Bath center Clark.
Efter en långsam start, Nya Zeeland kom tillbaka in i spelet som Tavae-Aso drivs över för en smal 11-10 halvtid ledning.
Ioane buntade ihop sig tidigt under andra hälften, innan han skickades till syndakorgen, och även om Rory Jennings sparkade fyra straff för England, gav de upp sitt grepp om trofén.
Nya Zeeland vann World Rugby U20 Championship för femte gången efter att ha slagit England 21-16 i Italien.