Die Inselgruppe bestehet aus zwei großen (genannt Nord- und Südinsel) und zahlreichen kleinen Inseln. Zusammen ist sie 82800 km² groß. Getrennt werden die beiden großen Insel durch die Matotschkinstraße. Nowaja Semlja ist bist zu 1547 m hoch und zusammen ca. 1000 km lang.

Die Nordinsel ist mit 48904 km² die viertgrößte Insel Europas. Die Insel ist stark vergletschert und kaum bewohnt.
Die Südinsel ist mit 33275 km² die sechstgrößte Insel von Europa. Im Gegensatz zur Nordinsel herrscht hier vorwiegend Tundra.

Das Klima ist eiskalt, stürmisch und niederschlagsreich. Nur in einigen Wochen im Sommer ist die Westküste von Nowaja Smelja schneefrei.

Die Inseln haben ca. 100 Einwohner. Die meisten Einwohner gehören der Urbevölkerung, den Samojeden, an.

Die Fischerei und die Pelztierjagd spielt für Nowaja Smelja eine große Rolle. Zu den Pelztieren gehört der Polarfuchs, der Polarwolf und der Eisbär. Es werden vor allem Kupfer und Steinkohle abgebaut.

Die Forschungsstationen auf den Inseln dienen der Meteorologie und der Geophysik. Seit 1960 gibt es Kernwaffenversuche.

Die Russen kennen das Land wahrscheinlich schon seit dem 11 und 12. Jahrhundert, doch die westlichen Europäer wurden erst im 16. Jahrhundert auf der Suche nach der Nordostpassage darauf aufmerksam. 1553 landete der erste Europäer auf der Insel, Hugh Willoughby.

1594-97 erforschte der Hölländer Willem Barents die Inseln und unternahm dabei die erste Überwinterung in der Arktis. Er starb auf Nowaja Smelja.