Novaja Semlja er skilt fra øya Vajgatsj i sør gjennom Karastredet eller . Novaja Semlja er delt i to øyer av en smal, krokete kanal, Matotsjkin Sjar. Arealet på Nordøya er på km², og Sørøya på km². Ved sydkysten ligger ei større øy, Mezjdusjarskij, på 748 km², og øvrige småøyer ved kysten utgjør tilsammen rundt 400 km². Tilsammen er altså arealet på hele Novaja Semlja på km².