Nuvarande borgmästare Norma Redfearn sa att hon ville ge invånarna en "röst" om hur kommunen drivs när hon utsågs till tjänsten 2013.
Väljarna kommer att frågas om det nuvarande systemet bör ersättas av fullmäktigekommittéer.
Redfearn sade att hon välkomnade opinionsundersökningen efter att ha lovat att de skulle få möjlighet att fatta beslut.
Rådsledamöterna godkände planerna för folkomröstningen på torsdag. Det kommer att äga rum den 5 maj - samma datum som valet till polis- och kriminalkommissarien.
Rådet sade att om resultaten kräver en förändring, kommer detta att träda i kraft i slutet av Redfearns nuvarande mandatperiod i maj 2017.
Om resultatet är att stödja det nuvarande systemet, kommer nästa borgmästarval att äga rum i maj 2017.
Människor i norra Tyneside får möjlighet att rösta om de vill ha en direktvald borgmästare.