Na indonezijskom dijelu otoka izdiže se gorje Maoka čiji je najviši vrh Puncak Jaya visok 4 884 m , a u dijelu Papua Nove Gvineje je to Mount Wilhelm s visinom od 4 509 m (Bismarck Range). Najduža rijeka otoka je Fly.
Nova Gvineja je tropska zemlja s vrlo velikom ekološkom raznolikošću. Mnoge biljne i životinjske vrste su kako na ovom velikom otoku tako i na nizu manjih u njegovoj blizini endemski.
Tako na ovom šumovitom otoku raste oko 11.000 vrsta biljaka, od čega samo na orhideje otpada 2 500 vrsta, a oko 1 200 vrsta su biljke koje rastu kao stabla.
I životinjski svijet je isto vrlo raznovrsan. Tako ovdje živi oko 400 do 600 vrsta ptica (tu živi samo poznatih rajčica 43 vrste), više od 400 vrsta vodozemaca, 455 vrsta leptira, 180 poznatih vrsta sisavaca, različite vrste glodavaca i oko 70 vrsta šišmiša. Osim toga, Nova Gvineja je i zemlja tobolčara, kojih na otoku u šumama živi oko 70 vrsta, kao na primjer kuskus kao i niz drugih. Osim toga, uz vodozemce tu živi i veliki broj raznih vrsta gmazova kao što su varani i zmije, kao, primjerice zeleni šumski udav i papuanski udav i neke vrste krokodila. I kukci su zastupljeni velikim brojem vrsta, a pauka na otoku ima oko 3.000 poznatih vrsta. Smatra se, da bi stvarni broj raznih vrsta kako životinja tako i biljki mogao u dobroj mjeri premašiti navedeno, jer neki dijelovi otoka još uvijek nisu u punoj mjeri istraženi.
U lagunama, jezerima i rijekama živi više od 1 000 ribljih vrsta, od toga su 158 vrsta slatkovodne ribe.
Zapadni dio otoka je jedno od rijetkih područja zemlje koja još uvijek nisu potpuno kartografirana. Uprkos svim današnjim mogućnostima, zbog oblaka koji su gotovo neprekidno nisko nad šumovitim područjima (smetnja za satelitsku tehnologiju), kao i zbog nedostatka bilo kakvih putova kroz ta područja (smetnja za snimanja na tlu), veliki dijelovi tog područja nisu dovoljno istraženi.
Na indonezijskom dijelu otoka izdiže se gorje Maoka čiji je najviši vrh Puncak Jaya visok 4.884 m , a u dijelu Papua Nove Gvineje je to Mount Wilhelm s visinom od 4.509 m (Bismarck Range). Najduža rijeka otoka je Fly.
Na otoku žive stotine različitih plemena brdskih i nizinskih Papuanaca. Razvojno, oni žive u neolitu, odnosno, u brdovitim dijelovima otoka u ranom kamenom dobu. Dok se neka plemena već bave zemljoradnjom, a neka prave jednostavne alatke od kamena, postoje i plemena koja žive isključivo od sakupljanja plodova u neposrednoj blizini svojih geografski jako izoliranih sela. Dijelom žive i u selima gdje su "kuće" napravljene na stablima.
Pokušaji misioniranja tih plemena koja vjeruju u bogove prirode i šuma nisu uspjeli.
Otok su još prije 60.000 ili 50.000 godina iz Jugoistočne Azije naselili vjerojatno prastanovnici Melanezije. U vrijeme jednog ledenog doba se morska razina spustila, i olakšala prelaz preko mora. No ti rani Papuanci su ipak morali biti vješti pomorci, jer je trebalo prijeći jedan duboki morski jarak. Prije oko 30.000 godina naseljena su i brdska područja kao i neki okolni otoci.
Poljoprivreda postoji na otoku već oko 10.000 godina, što znači da se na otoku razvila autonomno. Vrlo teško je pronaći druge dokaze civilizacije, jer organski materijal zbog tropske klime vrlo brzo propadaju. Nakon otapanja leda poslije zadnjeg ledenog doba prije oko 6.000 godina velika obalna područja su poplavljena što jako ograničava mogućnost upoznavanja ranih obalnih kultura.
Dokazan je uzgoj šećerne trske i banana u brdima još prije oko 7.000 godina. Pronađeni su i ostaci nekih biljaka koje ne rastu u brdima, što znači da su ih ljudi tamo uzgajali. Pronađeni su i kanali za odvodnju.
Obalni su stanovnici i dalje gradili brodove i živjeli od mora, dok su stanovnici u brdima bili prisiljeni iznaći druge načine preživljavanja. Došlo je do snažnog diferenciranja bezbroj malih, međusobno izoliranih plemena. Brda u unutrašnjosti otoka su vrlo divlja tako da je ponekad nemoguće iz jedne doline stići u drugu, tako da danas postoji odprilike 860 dijelom vrlo različitih jezika na otoku.
Prvi bijelac je slučajno stigao na Novu Gvineju. 1526. je bio portugalac Don Jorge de Meneses, i zemlju nazvao "Papua" prema riječi iz malajskog koja znači "kuštrav", ili, "jako loknasta kosa", da bi kasnije obala koju je prvo vidio jednog drugog pomorca, španjolca, podsjetila na obalu Gvineje pa je otoku dao ime Nova Gvineja.
Ubrzo su španjolski trgovci počeli trgovinu s plemenitim drvetom, zlatom, srebrom, kokosovim orasima i kaučukom. U 19. stoljeću su otok podijelile Nizozemska, Engleska i Njemačka.
Tijekom 2. Svjetskog rataJapanci zaposjedaju sjeverni dio otoka, a Papuanci svim svojim silama i mogućnostima potpomažu Saveznike prenoseći opremu i ranjenike preko cijelog otoka.
Indonezija koja je 1949. postala nezavisna, postavlja odmah zahtjev za uključivanje zapadnog dijela otoka u svoj državni teritorij. No, do daljnjeg taj dio ostaje pod kontrolom Nizozemske.
Nizozemska i Australija počinju od 1957. s planiranjem stvaranja nezavisne ujedinjene Nove Gvineje koja bi zaživjela 1970tih. 1961. je na području Zapadne Papue održan skup koji je uveo Parlament Nieuw Guinea Raad. Nakon toga, Indonezija je s vojskom ušla na to područje, i ubrzo iza toga počela s protjerivanjem Papuanaca i naseljavanjem Indonezijaca sa Jave. Do danas je oko 300.000 od nekadašnjih 700.000 Papuanaca izgubilo živote, a oko 800.000 malajskih indonezijaca se uselilo na područje zapadne Nove Gvineje. Podloga je politika nazvana transmigracija.
Još uvijek postoji pokret za nezavisnost zapadnog dijela otoka koji Papuanci nazivaju Irian Jaya, i daljnji razvoj je neizvjestan.
