Новосергіївка — населений пункт Харківської області, 138 км на південний схід від Харкова. Найближчий райцентр — Куп'янськ (39 км). Висота над рівнем моря — близько 182 м. Найближчі населені пункти: Чернещина (3 км), Копанки (3 км), Пролетарське (4 км), Першотравневе (5 км), Червоний Став (6 км).
Клімат помірно континентальний. Найтепліший місяць — липень (+21,5 °C), найхолодніший — січень (−5,4 °C); середньорічна температура +8,3 °C. Опадів за рік випадає близько 567 мм, найбільше у червні (61 мм), найменше у лютому (38 мм). Абсолютний максимум — +37,3 °C (2016), мінімум — −31,4 °C (1963). Норми — середні за 60 років, рекорди — за 66 років спостережень.
| січ | лют | бер | кві | тра | чер | лип | сер | вер | жов | лис | гру | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Температура, °C | −5,4 | −4,8 | +0,7 | +9,1 | +15,3 | +19,4 | +21,5 | +20,9 | +15,2 | +8,4 | +1,9 | −2,9 |
| Опади, мм | 47 | 38 | 40 | 48 | 53 | 61 | 54 | 40 | 45 | 44 | 47 | 50 |
