Novaja Zemlya (Russisch: Но́вая Земля́) is een archipel in de Noordelijke IJszee in het noorden van Rusland en het uiterste noordoosten van Europa. De archipel bestaat uit een noordelijk eiland en een zuidelijk eiland; het scheidt de Barentszzee van de Karazee. Er is een smal kanaal, genaamd Matochkin Strait, dat de twee eilanden scheidt. Beide eilanden zijn samen ongeveer 900 km lang; ze liggen tussen 470 en 1150 km ten noorden van de poolcirkel. Vandaag de dag wonen er 2716 mensen op de eilanden. 2622 van hen wonen in de hoofdstad Belushya Guba (op het zuidelijke eiland).
De Russen wisten van Novaya Zemlya uit de 11e eeuw, toen jagers uit Novgorod het gebied bezochten.
Novaya Zemlya is het noordelijke deel van het Oeralgebergte en het binnenland is overal bergachtig. Het noordelijke eiland bevat veel gletsjers, terwijl het zuidelijke eiland een toendra-landschap heeft.
In juli 1954 werd Novaya Zemlya aangewezen als de Novaya Zemlya Test Site. Het werd gebruikt als testlocatie gedurende de gehele koude oorlog. In 1961 werd tsaar Bomba op de archipel gedropt. De Tsaar Bomba was de grootste kernbom ooit gemaakt op 50 Mt. Het grootste wapen dat ooit door de Verenigde Staten werd geproduceerd, de nu afgeschreven B41, had daarentegen een voorspelde maximale opbrengst van 25 Mt.
