Bükk hegység lábánál Egertől délkeleti irányban 9 km-re, 2 domb völgyében fekszik Novaj az azonos nevű patak mentén. A környék természetes növényzetét cseres tölgyerdő-maradványok, rétek jellemzik.

A község határának egynegyedét erdő képezi, ahol szép számmal élnek kisvadak. Talaját barnaföld és erdőtalaj alkotja, de homoklelőhelyeket is találunk. Növényei között megtalálható a védett árvalányhaj, a tavaszi hérics. A falu határában több gyurgyalag madárfészket őriz a Novaji Zöldszíves Csoport.

A csapadék 630 mm, az évi középhőmérséklet mintegy 10 C°, a napsütéses órák száma 1900 körüli. Területe hegységelőtéri dombság, 130-230 m tengerszint feletti magassággal.

A falu közepén található a Novaj patak, még délnyugatra az Ostoros patak képezi a határt. Gárdonyi Géza A novaji asszony című írásában így határozta meg a falu földrajzi helyét: "Novaj kisfalu. Andornaktól kocsin alig egynegyed óra a járás.