Флаг города Невельск Сахалинской области представляет собой прямоугольное голубое полотнище с отношением ширины к длине 2:3, воспроизводящее композицию гербового щита на 2/3 от свободного края полотнища, в крыже— белый якорь».
Геральдическое описание герба гласит: «В лазоревом (синем, голубом) поле лежащий сивуч, сопровождаемый в оконечности рыбой, а в левом углу сияющим солнцем (без изображения лица), лучи которого вверху и по сторонам приближаются к краям щита, а внизу касаются сивуча; все фигуры золотые».
Обоснование символики Флаг, разработанный на основе герба, отражает природные особенности, географическое положение города и района, подчёркивает основную направленность трудовой деятельности и традиций населения муниципального образования. Невельск— город рыбаков. Город, живущий дарами моря. Нрав города, его жизнь связаны с природой и историей. Флаг отражает значение города и района, богатство его природных ресурсов.
Сивуч— воплощение физической мощи и красоты.
Лосось— подчёркивает неотъемлемую связь города с рыбацким промыслом на Тихоокеанском побережье России.
Якорь— символ рыбацкого счастья и удачи.
Голубой цвет— символ чести, славы, преданности, истины, красоты, добродетели и чистого неба.
Жёлтый цвет (золото)— символ прочности, богатства, величия, интеллекта прозрения.
Белый цвет (серебро)— символ простоты, совершенства, мудрости, благородства, мира, взаимосотрудничества.