Село Новосёловка находится на левом берегу реки Самара в месте, где она разливается в озеро им. Ленина,
выше по течению на расстоянии в 4 км расположено село Песчанка.
Река в этом месте извилистая, образует лиманы, старицы и заболоченные озёра.
Рядом проходит автомобильная дорога М-04 (E 50) и М-18.