Nachádza sa v ponornej zóne Bystriansko-valaštianskeho krasu v Bystrianskom podhorí Horehronského podolia, na južnom okraji obce Bystrá neďaleko rekreačného strediska Tále na južnej strane Nízkych Tatier. Vchod do jaskyne na úpätí severozápadného svahu Chodorového vrchu je v nadmorskej výške 565 m. Vytvorená je v druhohorných strednotriasových tmavosivých vápencoch chočského príkrovu s vložkami rohovcov. Striedajú sa v nich i polohy svetlosivých dolomitov. Smer jaskynných chodieb je výrazne predurčený strmými tektonickými poruchami. Hlavné priestory Novej jaskyne predstavujú zväčša úzke a vysoké puklinové chodby rozšírené koróziou a eróziou vodného toku. Kratšie oválne chodby sú prevažne predurčené medzivrstevnými plochami hornín a miestami prepájajú puklinové chodby. Horné časti tektonických porúch sú na viacerých miestach rozšírené koróziou presakujúcich atmosférických vôd. Vyskytujú sa aj väčšie, sieňovité a dómovité priestory, zväčša rútivého charakteru (Zrútený dóm, Mostárenské siene). Do spodných častí Novej jaskyne ústi priepasť Peklo hlboká 70 m.