Село Новоселівка знаходиться на правому березі річки Вільнянка, вище за течією на відстані 1,5 км розташоване село Біляївка, нижче за течією на примикає село Вільнянка, на протилежному березі - місто Вільнянськ. Річка в цьому місці пересихає, на ній зроблена загата.