新西伯利亚位于西西伯利亚平原东南部，大部分土地位于鄂毕河和额尔齐斯河之间，东部与萨莱尔岭相连。该州北部与托木斯克州接界，东部与克麦罗沃州相邻，西部与鄂木斯克州毗连，南部和西南部分别与阿尔泰边疆区和哈萨克斯坦接壤。东西长642公里，南北长444公里。