न्यू गिनी दुनिया का दूसरा सबसे बड़ा द्वीप है, जिसका क्षेत्रफल 785,753 वर्ग किमी है। दक्षिण-पश्चिमी प्रशांत महासागर में मेलानेशिया में स्थित, यह द्वीप ऑस्ट्रेलिया से 150 किलोमीटर चौड़ी टोरेस जलडमरूमध्य द्वारा अलग होता है, हालाँकि दोनों भूभाग एक ही महाद्वीपीय शेल्फ पर स्थित हैं, और प्लीस्टोसीन हिमनदों के दौरान निम्न समुद्र तल की घटनाओं के दौरान साहुल के संयुक्त भूभाग के रूप में एकजुट हो गए थे। पश्चिम और पूर्व में कई छोटे द्वीप स्थित हैं।
इस द्वीप का नाम स्पेनिश खोजकर्ता यनिगो ऑर्टिज़ डी रेटेज़ ने 1545 के अपने समुद्री अभियान के दौरान इस द्वीप के मूल निवासियों की अफ्रीकी क्षेत्र गिनी के मूल निवासियों से कथित समानता के कारण रखा था।
द्वीप का पूर्वी भाग पापुआ न्यू गिनी राष्ट्र का प्रमुख भूभाग है। पश्चिमी न्यू गिनी के नाम से जाना जाने वाला इसका पश्चिमी भाग इंडोनेशिया का एक हिस्सा है और पापुआ, मध्य पापुआ, हाईलैंड पापुआ, दक्षिण पापुआ, दक्षिण-पश्चिम पापुआ और पश्चिम पापुआ प्रांतों में विभाजित है। इस द्वीप के दो प्रमुख शहर पोर्ट मोरेस्बी और जयापुरा हैं।
न्यू गिनी, ऑस्ट्रेलियाई मुख्य भूमि के उत्तर में, भूमध्य रेखा के दक्षिण में स्थित एक द्वीप है। यह पश्चिम में अराफुरा सागर और पूर्व में टोरेस जलडमरूमध्य और कोरल सागर से घिरा है। इसे कभी-कभी इंडोनेशियाई द्वीपसमूह का सबसे पूर्वी द्वीप माना जाता है। यह ऑस्ट्रेलिया के टॉप एंड, कार्पेन्टेरिया की खाड़ी और केप यॉर्क प्रायद्वीप के उत्तर में और बिस्मार्क द्वीपसमूह तथा सोलोमन द्वीपसमूह के पश्चिम में स्थित है।
राजनीतिक रूप से, द्वीप के पश्चिमी भाग में इंडोनेशिया के छह प्रांत शामिल हैं: पापुआ, मध्य पापुआ, हाईलैंड पापुआ, दक्षिण पापुआ, पश्चिम पापुआ और दक्षिण-पश्चिम पापुआ। पूर्वी भाग पापुआ न्यू गिनी देश की मुख्य भूमि बनाता है।
न्यू गिनी के आकार की तुलना अक्सर स्वर्ग के पक्षी (द्वीप का मूल निवासी) से की जाती है, और इसी के परिणामस्वरूप द्वीप के दो छोरों के लिए सामान्य नाम रखे गए हैं: उत्तर-पश्चिम में बर्ड्स हेड प्रायद्वीप (डच में वोगेलकोप, इंडोनेशियाई में केपाला बुरुंग; जिसे डोबेराई प्रायद्वीप भी कहा जाता है), और दक्षिण-पूर्व में बर्ड्स टेल प्रायद्वीप (जिसे पापुआन प्रायद्वीप भी कहा जाता है)।
पूर्व-पश्चिम पर्वतों की एक श्रृंखला, न्यू गिनी हाइलैंड्स, न्यू गिनी के भूगोल पर हावी है, जो द्वीप पर 1,600 किमी (1,000 मील) से अधिक तक फैला है, जिसमें कई पर्वत 4,000 मीटर (13,100 फीट) से भी ऊँचे हैं। द्वीप के पश्चिमी भाग में ओशिनिया के सबसे ऊँचे पर्वत हैं, जिनका सबसे ऊँचा बिंदु, पुंचक जया, 4,884 मीटर (16,023 फीट) की ऊँचाई तक पहुँचता है। वृक्ष रेखा लगभग 4,000 मीटर (13,100 फीट) ऊँची है, और सबसे ऊँची चोटियों में भूमध्यरेखीय हिमनद हैं - जो कम से कम 1936 से पीछे हट रहे हैं।
मध्य पर्वतमालाओं के उत्तर और पश्चिम दोनों ओर कई अन्य छोटी पर्वत श्रृंखलाएँ पाई जाती हैं। ऊँचे स्थानों को छोड़कर, अधिकांश क्षेत्रों में वर्ष भर गर्म और आर्द्र जलवायु रहती है, जिसमें उत्तर-पूर्वी मानसून के मौसम से जुड़े कुछ मौसमी बदलाव भी शामिल हैं।
एक अन्य प्रमुख आवास विशेषता विशाल दक्षिणी और उत्तरी तराई है। सैकड़ों किलोमीटर तक फैले इन क्षेत्रों में तराई के वर्षावन, विस्तृत आर्द्रभूमि, सवाना घास के मैदान और दुनिया के कुछ सबसे बड़े मैंग्रोव वन शामिल हैं। दक्षिणी तराई में लोरेंत्ज़ राष्ट्रीय उद्यान स्थित है, जो एक यूनेस्को विश्व धरोहर स्थल है। उत्तरी तराई का जल मुख्यतः पश्चिमी ओर मम्बरामो नदी और उसकी सहायक नदियों द्वारा, और पूर्वी ओर सेपिक द्वारा प्रवाहित होता है।
अधिक विस्तृत दक्षिणी निचले इलाकों में बड़ी संख्या में नदियाँ बहती हैं, मुख्यतः पश्चिम में दिगुल और पूर्व में फ्लाई। तट से दूर सबसे बड़ा द्वीप, डोलक, दिगुल मुहाने के पास स्थित है, जो एक संकरी जलडमरूमध्य से अलग है जिसे "खाड़ी" नाम दिया गया है।
न्यू गिनी में दुनिया के कई प्रकार के पारिस्थितिक तंत्र मौजूद हैं: हिमनद, अल्पाइन टुंड्रा, सवाना, पर्वतीय और निचले वर्षावन, मैंग्रोव, आर्द्रभूमि, झील और नदी पारिस्थितिक तंत्र, समुद्री घास, और ग्रह पर कुछ सबसे समृद्ध प्रवाल भित्तियाँ।