Флаг Новомосковского района утвержден решением райсовета от 7 сентября 2007 года. Прямоугольное полотнище составлено из двух равновеликих горизонтальных полос, малиновой и зеленой, в центре изображен герб района, окруженный по кругу 19 пятиконечными звездочками.

По материалам книги "Украина. Гербы и флаги" (парлам. изд-во)